专利名称：：聚光型光伏电池模块的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种聚光型光伏电池模块，特别是涉及一种可避免内部电池受到外界环境因子干扰并藉以提升电池效能的电池模块。
背景技术：
：近年来，因人口膨胀及工商业不断发展的结果，全世界对于能源的需求可说是日益上升，且由于传统石化能源能釆集的量越趋有限，且会带来严重的环境问题，因此，人类不断地开发其他替代性能源，其中以发展太阳能电池为主要的目标，以取代目前传统的石化能源，且由于太阳能具有取的不尽、用之不竭的特点，因此不仅能解决能源消耗性的问题，且连传统石化能源所带来严重的环境问题也可一并获得解决。然而目前发展的太阳能电池在光-电转换的过程中，并非所有的入射光谱都能被太阳能电池所吸收并完全转成电流，其中有一半左右的光谱因能量太低(小于半导体的能隙)，对电池的输出没有贡献，而另一半被吸收的光子中，除了产生电子-空穴对所需的能量外，约有一半左右的能量以热的形式释放掉，其中单晶硅的最高效率仅约在20%左右，而III-V族半导体的效率则可达约40%,然而，太阳能电池需长时间置于光线充足的户外环境，藉以获取最佳的发电成效，因此，多变且恶劣的外在环境因素都将会导致太阳能电池的寿命缩短与效率下降，且电池本身如图1所示，为已知太阳能电池模块1的结构剖面图，其中太阳能电池13为避免受到大气中的灰尘沾染及外在环境影响电池的效能，因此，已知作法主要利用聚合物13等绝缘材料针对设置在基板11上的太阳能电池12进行封装，惟此种以聚合物13封装的方式，其聚合物13表面形状会影响到太阳光的入射及反射，所以，若封装的不好会直接影响到太阳能电池12吸收入射光谱的效能，且当聚合物13在长时间与空气接触的情形下，恐会有吸收湿气的问题发生，进而严重降低绝缘与保护的成效，因此，上述封装方式皆会影响到电池的使用寿命及效能。因此，本发明鉴于已知技术的缺失，乃经悉心试验与研究并一本锲而不舍的精神，终创作出本发明『聚光型光伏电池模块』。以下为本发明的简要说明。
发明内容因此，本发明的主要目的在于提供一种聚光型光伏电池模块，其中在电池模块内设置框件、及在框件上设置光学元件，且利用框件内的腔室供太阳能电池设置，以及在腔室内充填透明胶或其他具有良好光线穿透率及绝缘效果的聚合物材料，以阻隔太阳能电池与外界环境因子接触，即可提升太阳能电池的效能。本发明的另一目的在于可控制框件的高度以调整设置于框架上的光学元件与框架的腔室内的太阳能电池之间的距离及平行度参数等，以提升太阳能电池效能。于是，本发明所揭示的一种聚光型光伏电池模块包括基板、多电极、电池、至少一电学连接件、框件及光学元件；其中电极至少包括第一、第二电极，且第一及第二电极分别设置在基板不同区域的预定位置上以分别形成第一电极层及第二电极层；电池具有正、负电极，并设置于第一电极层上，且正、负电极中之一电极与第一电极层电学连接，并利用电学连接件将第二电极层及电池的另一电极电学连接；此外，框件由陶瓷材料制成并跨设在基板上，且具有腔室，使上述的电池位于该腔室内；光学元件设置于框件上方的环形槽上，并在光学元件及框件共构成的腔室内充填介质材料或是不充填任何材料。其中第一电极层及第二电极层的电极性分别与其连接的电极的电极性相同，且第一电极层与第二电极层的电极性相反，而光学元件为透明保护盖、聚合物、透镜或其他具备有良好光线穿透率的光学元件中的任一者，以及介质材料为透明胶或其他具备有良好光线穿透率及绝缘效果的聚合物材料中的任一者。图1为已知光伏电池模块的剖视图。图2为本发明聚光型光伏电池模块的第一优选实施例的立体分解图。5图3为本发明聚光型光伏电池模块的第一优选实施例的立体组合图。图4为本发明聚光型光伏电池模块的第一优选实施例的平面示意图。图5为本发明聚光型光伏电池模块的第一优选实施例的剖面示意图。图6为本发明聚光型光伏电池模块的第二优选实施例的剖面示意图。图7为本发明聚光型光伏电池模块的第三优选实施例的剖面示意图。图8为本发明聚光型光伏电池^^莫块的第四优选实施例的剖面示意图。附图标记说明1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>具体实施例方式本发明的技术内容与功效，将在以下配合图式的优选实施例详细说明中详述。如图2至图5所示，其为本发明的聚光型光伏电池模块2第一优选实施例，其主要包括基板21、第一电极层22、第二电极层23、太阳能电池24、多个电学连接件25、框件26、光学元件27、接合层28及介质材料层29所组成。基板21的材料在本实施例中可以为陶瓷材料(Ceramic)、蓝宝石(Sapphire)、A1N、SiC、BeO或其他材料的任一者，其中在基板U的不同区域的预定位置上分别形成第一电极层22及第二电极层23,且分别施以正电极性及负电极性(依所连接的太阳能电池24的正、负电极241、242来决定其电极性)，而该第一电极层22及第二电极层23各自连接导线的一端，以将该太阳能电池24的电能传送至该二导线的另一端所连接的电子装置，藉以提供该电子装置运作所需的电能；然而在其他实施例中，第一电极层22亦可以为负电极性，而第二电极层23则为与第一电极层22极性相反的正电极性。太阳能电池24具有正电极241及负电极242，它是一种能量转换的光电元件，其主要用以将接收的太阳光能量转换成电能，而由于太阳能电池24与已知技术并无不同，故其组成及发电原理不再赘述。其中太阳能电池24可以采锡焊或导电胶粘合等方式设置于第一电极层22上，且第一电极层22与电池的正电极241电学连接，该太阳能电池24的负电极242则通过多个电学连接件25而与第二电极层23电学连接。其中第一电极层22与第二电极层23的极性相反，且第一电极层22与其连接电池24的电极241的电极性相同及第二电极层23与其连接电池24的电极242的电极性相同。框件26在本实施例中为概呈矩形的框架结构，然而在其他实施例中亦可为圆形、多边形等其他几何形状。该框件26由陶瓷材料制成，且具有腔室261,及框件26上方的内周缘处并凹设有适当深度的环形槽262，其中框件26分别跨设在基板21上，以使太阳能电池24安置于腔室261内部。光学元件27的材料可以为透明保护盖、聚合物、反射镜、透镜或其他具备有良好光线穿透率的光学元件，其主要是设置于上述的环形槽262内，使腔室261得以呈密闭，且让位于腔室261内的太阳能电池24可阻绝与外界的环境因子(如环境水气、腐蚀物质、脏污)接触的机会；如图6所示，为本发明第二实施例，在该实施例中，该框件26上亦可以不须设有环形槽262，而直接将光学元件27设置在框件26上。接合层28可以采用印刷或镀膜等方式设置于基板21的下方，在本实施例中可以为银胶，其功用在于结合散热座，并将光伏电池模块2进行光电转换时产生的热量导引至散热座。介质材料层29的材料可以为透明胶或其他具备有良好光线穿透率及绝缘效果的聚合物材料，且介质材料层29的材料的选择上考量与光学元件27的折射率相接近的材料，其中将该介质材料充填满腔室261内的剩余空间，以在腔室261内形成介质材料层29，该介质材料层29并与光学元件27紧密贴合及同时包覆太阳能电池24，进而达到更确实的绝缘及保护的作用；此外，当介质材料层29与光学元件27紧密贴合时，因两者的折射率(refractiveindex)愈接近，光线的穿透率将愈高，而可以提高太阳能电池24的接收太阳能效率。如图7所示，为本发明聚光型光伏电池才莫块2第三优选实施例的剖面示意图，在此实施例中，腔室261内也可不需要使用任何的介质材料，而单以内部的空气作为太阳光传导用的介质；又或者如图8所示，为本发明第四优选实施例，其是在该腔室261内充填适当容量的介质材料以达到封装太阳能电池24之目的即可。综上所述，本发明所揭示聚光型光伏电池模块2主要在基板21上设置框件26,以及在框件26上设置光学元件27,使太阳能电池24设置于框件26及光学元件27共构的腔室261内，并再在腔室261内进行封装的程序。再者，上述设计除了可以通过框件26及光学元件27的保护以降低太阳能电池24与环境水气、腐蚀物质、脏污接触的机会，并可提升整体外型的美观；此外，本发明也可以通过控制框件26的高度来调整光学元件27与电池24间的距离、平行度等参数，进而改善电池24接收太阳光的效率。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，上述实施例仅用来说明而非用以限定本发明的权利要求，本发明的范畴由以下的权利要求所界定。凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。权利要求1、一种聚光型光伏电池模块，包括基板；第一电极和第二电极，分别设置在该基板不同区域的预定位置上，以分别形成第一电极层及第二电极层；电池，设置于该第一电极层上；至少一电学连接件，用以电学连接该第二电极层及该电池；以及框件，跨设在该基板上，使该电池位于该框件内。2、如权利要求1所述的聚光型光伏电池模块，其中该电池具有正、负电极，而该正、负电极中之一电极与该第一电极层电学连接，及另一电极与该第二电极层电学连接，且该第一电极层及第二电极层的电极性分别与其连接的电极的电极性相同。3、如权利要求1所述的聚光型光伏电池才莫块，其中还包含二导线，该二导线的一端分别电学连接该第一电极层及第二电极层。4、如权利要求3所述的聚光型光伏电池模块，其中该二导线的另一端电学连接电子装置，藉以将该电池的电能传送至该电子装置。5、如权利要求1所述的聚光型光伏电池模块，其中该电池与第一电极层结合方式采锡焊或导电胶粘合方式。6、如权利要求1或5所述的聚光型光伏电池模块，其中该电池为太阳能电池。7、如权利要求1所述的聚光型光伏电池模块，其中该基板为陶瓷材料、蓝宝石、A1N、SiC或BeO材料。8、如权利要求1所述的聚光型光伏电池模块，其还包括光学元件，设置于该框件上，且该光学元件为透明保护盖、聚合物、反射镜、透镜或具备有良好光线穿透率的光学元件。9、如权利要求8所述的聚光型光伏电池模块，其中该框件为矩形、圓形或多边形，且该框件上方的内周缘处凹设有适当深度的环形槽，以供该光学元件设置于其中。10、如权利要求1、8或9所述的聚光型光伏电池模块，其中该框件具有腔室。11、如权利要求l、8或9所述的聚光型光伏电池模块，其中该框件由陶瓷材料制成。12、如权利要求1所述的聚光型光伏电池模块，其还包含介质材料，充填在该框件内以封装该电池，且该介质材料为透明胶或具备有良好光线穿透率及绝缘效果的聚合物材料。13、如权利要求1所述的聚光型光伏电池模块，其还包含接合层，采用印刷或镀膜方式设置于该基板下方，其作用在于结合散热座，并将该光伏电池模块进行光电转换时产生的热量导引至该散热座。14、如权利要求13所述的聚光型光伏电池模块，其中该接合层为银胶。全文摘要本发明公开了一种聚光型光伏电池模块，包括基板、多电极、电池、至少一电学连接件及框件；其中电极至少包括第一、第二电极，且第一及第二电极分别设置在基板不同区域的预定位置上以分别形成第一电极层及第二电极层；电池具有正、负电极，并设置于第一电极层上，并利用电学连接件将第二电极层及电池电学连接；框件则设置于第一电极层及第二电极层上，且具有腔室，使上述的电池位于腔室内。文档编号H01L31/042GK101320758SQ20071010658公开日2008年12月10日申请日期2007年6月6日优先权日2007年6月6日发明者谢俞枰,赖仲彦,魏志宏申请人:台达电子工业股份有限公司