CN103560158B - 一种边侧型高倍聚光太阳能热电分离接收器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种边侧型高倍聚光太阳能热电分离接收器，包括衬底基板、三五族化合物半导体多结电池、贴片二极管、接线端子一和接线端子二，三五族化合物半导体多结电池、贴片二极管、接线端子一、接线端子二均位于衬底基板上，三五族化合物半导体多结电池的正极依次连接贴片二极管正极、接线端子一，三五族化合物半导体多结电池的负极依次连接贴片二极管负极、接线端子二，所述衬底基板包括导热区、绝缘区、电路区和阻焊区，所述的电路区包括第一电路区和第二电路区。本发明通过衬底基板的分层结构和电路区的分区结构将多结电池产生的电量和热量分别导出，实现了热量与电量的分离,解决了高倍聚光太阳能接收器表面结温,散热不易的问题。
Description
技术领域
本发明涉及热电分离技术领域，尤其是一种应用于边侧型高倍聚光太阳能设备的热电分离接收器。
背景技术
高倍聚光发电技术在中国近几年慢慢的开始发展,目前市场上高倍聚光太阳能接收器的技术领域大多采用陶瓷覆铜基板做为高倍聚光太阳接收器,由于陶瓷覆铜基板在生产与运输过程中易破粹,且因为陶瓷覆铜基板和电路布局无法多元的变化应用，再加上陶瓷覆铜基板的技术大多仰赖进口,导致成本高、散热不易、加工易破粹、材料取得不易等。因此，亟待研发出一种成本低、散热易、加工易,电路布局可多元变化的高倍聚光太阳能接收器。
发明内容
针对现有高倍聚光太阳能接收器技术的上述缺陷和问题，本发明的目的是提供一种边侧型高倍聚光太阳能热电分离接收器，其导热易,加工易,成本低，热阻低，效率高，且电路布局技术可多元变化。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种边侧型高倍聚光太阳能热电分离接收器，包括衬底基板、三五族化合物半导体多结电池、贴片二极管、接线端子一和接线端子二，所述三五族化合物半导体多结电池、贴片二极管、接线端子一、接线端子二均位于衬底基板上，所述的三五族化合物半导体多结电池的正极连接贴片二极管正极，所述贴片二极管正极连接接线端子一，所述三五族化合物半导体多结电池的负极连接贴片二极管负极,所述贴片二极管负极连接接线端子二，
所述衬底基板包括导热区、绝缘区、电路区和阻焊区，所述导热区、绝缘区、电路区和阻焊区之间依次连接，所述导热区上设置钻石膜形成绝缘区，所述绝缘区上设置铜箔形成电路区，所述三五族化合物半导体多结电池、贴片二极管、接线端子一、接线端子二和衬底基板的电路区通过镀金层连接，所述电路区上的非镀金层区域设置防焊阻剂油墨形成阻焊区，
所述衬底基板的电路区包括第一电路区和第二电路区，所述的三五族化合物半导体多结电池背面的正极和接线端子一设置在第一电路区上，所述三五族化合物半导体多结电池表面的负极和接线端子二设置在第二电路区上。
具体地，所述的三五族化合物半导体多结电池的负极具有两个负极区，两个负极区均依次连接贴片二极管的负极、接线端子二。
进一步的技术方案，所述二极管为具有p-n-p结特性的半导体元件。
进一步的技术方案，所述的衬底基板为采用铝合金金属材料。
进一步的技术方案，所述的衬底基板的四边开有四个通孔，用于连接其他部件。
进一步的技术方案，所述的接线端子为青铜合金的金属材质，且表面经过镀银处理。
进一步的技术方案，所述三五族化合物半导体多结电池、贴片二极管、接线端子一和接线端子二通过银胶或是焊锡贴合在衬底基板上，即各元件与衬底基板之间通过镀金层焊接连接，该镀金层焊接区为方形。
具体地，所述衬底基板上的镀金层焊接区的尺寸大小为1-12mm的方形面积，其大小视可使用的元件大小而改变。
本发明通过衬底基板的分层结构，即导热区、绝缘区、电路区和阻焊区，以及电路区的分区结构将三五族化合物半导体多结电池产生的电量和热量分别导出，实现了低成本、散热效果好、易加工且结构设计简单的高倍聚光太阳能接收器的热电分离功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中衬底基板的结构示意图。
图3是本发明的A-A方向的剖面结构示意图。
其中，101、衬底基板，102、第二传导区，103、第一传导区，104、孔位一，105、孔位二，106、孔位三，107、孔位四，201、导热区、202、绝缘区，203、电路区，204、阻焊区，205、镀金层，601、多结电池，602、负极区一，603、负极区二，604、接线端子二，605、二极管，606、接线端子一。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1、图2所示，本发明为一种边侧型高倍聚光太阳能热电分离接收器，包括衬底基板、三五族化合物半导体多结电池、贴片二极管、接线端子一和接线端子二，所述三五族化合物半导体多结电池、贴片二极管、接线端子一、接线端子二均位于衬底基板上，所述的多结电池的正极连接贴片二极管正极，所述贴片二极管正极连接接线端子一，所述三五族化合物半导体多结电池的负极连接贴片二极管负极,所述贴片二极管负极连接接线端子二，所述衬底基板的四边设置四个通孔，用于连接其他配件。
如图3所示，所述衬底基板包括导热区、绝缘区、电路区和阻焊区，所述导热区、绝缘区、电路区和阻焊区之间依次连接。在衬底基板的导热区表面采用真空溅镀镀膜的技术溅镀一层40-60μm的钻石膜，形成绝缘区；在绝缘区表面用真空溅镀一层40-60μm的铜箔，形成电路区；经药水浸泡衬底基板后通过曝光，显影,清洗不必要的区域后完成实际设计需求的电路区,在电路区上设置三五族化合物半导体多结电池、贴片二极管、接线端子一、接线端子二的区域上镀3-5μm的镀金层，并在镀金层上设置上述的元件。电路区上的非镀金层区域刷上一层防焊阻剂油墨，形成阻焊区，从而达到阻焊绝缘、防止氧化、美化外观的作用。
从图3可以看出，衬底基板、多结电池、贴片二极管、接线端子一和接线端子二这些元件的应用区且不需要的电路已经被阻焊区覆盖，露出阻焊区的元件为贴片二极管、接线端子一和接线端子。结合图1、图2和图3，接线端子一和接线端子二设置在不同电路区，所述的三五族化合物半导体多结电池背面的正极和接线端子一设置在第一电路区上，所述三五族化合物半导体多结电池表面的负极和接线端子二设置在第二电路区上。
本实施例中，三五族化合物半导体多结电池、贴片二极管、接线端子一和接线端子二通过银胶或是焊锡贴合在衬底基板上，即各元件与衬底基板之间形成镀金层的焊接区，衬底基板为铝合金金属材料基板，所述衬底基板与各元件的镀金层焊接区的尺寸大小为1-12mm的方形面积,其大小视使用的元件大小而改变；二极管为防断电的短路二极管，接线端子为青铜材质且表面镀银。多结电池的负极分为具有两个负极区，通过焊片或是键带加工方式连接贴片二极管的负极、接线端子二。三五族化合物半导体多结电池、负极区一、负极区二、贴片二极管和两个接线端子的焊接表面涂上透明胶防止氧化，防止水气，胶的材料可为硅胶或是其他聚合物黏合剂。
本发明的工作原理为：当高倍聚光的光斑照在三五族化合物半导体多结电池时,由于绝缘区的钻石膜材质的绝缘传导作用，衬底基板中三五族化合物半导体多结电池的正电极所在的区域通过导热区把三五族化合物半导体多结电池产生的大部分热量往衬底基板底部传导，此时衬底基板热量在第一电路区中三五族化合物半导体多结电池的区内传导。衬底基板中多结电池正电极所在的区域表面的余热不影响衬底基板中多结电池负电极所在区域的电流流动,即电流在第二电路区中的传导。第一电路区中热量不影响第二电路区的面积区，从而达到热电分离，使得衬底基板正面不会产生高的热阻进而产生稳定的电流，提高发电效率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种边侧型高倍聚光太阳能热电分离接收器，包括衬底基板、三五族化合物半导体多结电池、贴片二极管、接线端子一和接线端子二，所述三五族化合物半导体多结电池、贴片二极管、接线端子一、接线端子二均位于衬底基板上，所述的三五族化合物半导体多结电池的正极连接贴片二极管正极，所述贴片二极管正极连接接线端子一，所述三五族化合物半导体多结电池的负极连接贴片二极管负极,所述贴片二极管负极连接接线端子二，
所述衬底基板包括导热区、绝缘区、电路区和阻焊区，所述导热区、绝缘区、电路区和阻焊区之间依次连接，所述导热区上设置钻石膜形成绝缘区，所述绝缘区上设置铜箔形成电路区，所述三五族化合物半导体多结电池、贴片二极管、接线端子一、接线端子二和衬底基板的电路区通过镀金层连接，所述电路区上的非镀金层区域设置防焊阻剂油墨形成阻焊区，
其特征在于：所述衬底基板的电路区包括第一电路区和第二电路区，所述的三五族化合物半导体多结电池背面的正极和接线端子一设置在第一电路区上，所述三五族化合物半导体多结电池表面的负极和接线端子二设置在第二电路区上。
2.根据权利要求1所述的边侧型高倍聚光太阳能热电分离接收器，其特征在于：所述的三五族化合物半导体多结电池的负极具有两个负极区，两个负极区均依次连接贴片二极管的负极、接线端子二。
3.根据权利要求1所述的边侧型高倍聚光太阳能热电分离接收器，其特征在于：所述二极管为具有p-n-p结特性的半导体元件。
4.根据权利要求1-3任一所述的边侧型高倍聚光太阳能热电分离接收器，其特征在于：所述三五族化合物半导体多结电池与衬底基板通过镀金层焊接连接，所述镀金层焊接区为方形。
5.根据权利要求1-3任一所述的边侧型高倍聚光太阳能热电分离接收器，其特征在于：所述的衬底基板为采用铝合金金属材料。
6.根据权利要求1-3任一所述的边侧型高倍聚光太阳能热电分离接收器，其特征在于：所述的衬底基板四边开有四个通孔。
7.根据权利要求1-3任一所述的边侧型高倍聚光太阳能热电分离接收器，其特征在于：所述的接线端子为青铜合金金属材质，且表面镀银处理。
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