专利名称：可回收光能的太阳能芯片模块及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种可回收光能的太阳能芯片模块及其制造方法，尤其涉及 一种利用反射层反射光源并加以回收利用的可回收光能的技术领域。
背景技术：
图1是现有技术的太阳能芯片模块的示意图。太阳能芯片模块包含印刷
电路板ll、太阳能芯片12、可透光的封装体13及菲涅尔透镜14。印刷电路 板ll用于承载太阳能芯片12及封装体13。太阳能芯片12封装至封装体13 内。菲涅尔透镜14设置在封装体13的上方。当光源15通过菲涅尔透镜14 后，所述菲涅尔透镜14将光源15以其正常强度二十倍聚光，聚光后的光源 15再通过封装体13而照射到太阳能芯片12上。当太阳能芯片12接收光源 15后，便将光能转换成电能而产生电力。为有效利用光源15,在封装体13 上设置光学层131，其功效在于将印刷电路板11所反射的光源15反射至太 阳能芯片12上，以增加入射至太阳能芯片12的光源强度，借此提升太阳能 芯片12的能量转换效率。
然而，太阳能芯片12可接收光源15的表面仅占封装体13的一小部分， 因此大部分的光源15通过封装体13后，将照射至印刷电路板11上。由于印 刷电路板11并不是良好的反射体，而且印刷电路板11的表面大多凹凸不平， 因此大部分照射至印刷电路板11的光线15将被吸收，或散射于封装体13外 部，仅有少部份光源会被印刷电路板11反射至光学层131,再由光学层131 反射至太阳能芯片12上。因此，现有技术的太阳能芯片模块，其光学层131 仅能够部分反射照射于印刷电路板11的光源15并使其照射至太阳能芯片12 上，导致降低太阳能芯片12的发电效率。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，本发明的目的在于提供一种可回收光能的太阳能芯片模块及其制造方法，以再利用照射至底座的光源，从而
为了达到发明目的，本发明提供一种可回收光能的太阳能芯片模块，其 包含太阳能芯片、封装体及底座。封装体用于封装太阳能芯片，且具有光学 结构。底座用于承载太阳能芯片及封装体，且具有反射结构。反射结构反射 光源至光学结构，再经过光学结构反射至太阳能芯片上。
其中，反射结构通过镀膜方式或印刷方式制造。
此外，本发明还提供一种可回收光能的太阳能芯片模块制造方法，包含 下列步骤。首先，在底板上设置太阳能芯片，接着，在底板上设置反射结构， 然后，在封装体内封装太阳能芯片及反射结构，最后，在封装体上设置光学结构。
其中，反射结构反射光源至光学结构，再经过光学结构反射光源至太阳 能芯片上。
综上所述，根据本发明的可回收光能的太阳能芯片模块，经过反射结构 上，由此可提升入射于太阳能芯片的光能，进而实现提高发电效率的功效。
图1为现有技术的太阳能芯片模块的示意图2为本发明所提供的可回收光能的太阳能芯片模块的第一实施例的示
意图3为本发明所提供的可回收光能的太阳能芯片模块的第二实施例的示
意图4为本发明所提供的可回收光能的太阳能芯片模块的第二实施例的俯 视图；以及
图5为本发明所提供的可回收光能的太阳能芯片模块制造方法的流程图。
主要符号说明11、 23为底座，12、 21为太阳能芯片，13、 22为封装 体，131、 221为光学结构，14为菲涅尔透镜，15、 25为光源，231为反射结 构，232为间距，24为聚光镜，26为电路，以及S1 S5为步骤流程。具体实S&方式
图2为本发明所提供的可回收光能的太阳能芯片模块的第一实施例的示 意图。图中，可回收光能的太阳能芯片模块包含太阳能芯片21、封装体22、 底座23及聚光镜24。
聚光镜24设置于封装体22的上方，用于收集并聚焦光源至封装体22 上。在本实施例中，聚光镜24为菲涅尔透镜，用于将光源25以其至少二十 倍的强度聚焦，以提高太阳能芯片21的发电效率。太阳能芯片21利用光伏 电压(Photovoltaic)的原理，吸收光源25，并将光源25的光能转换成电能。在 本实施例中，太阳能芯片21可为单晶硅太阳能芯片、多晶硅太阳能芯片、非 晶硅太阳能芯片、砷化镓芯片中的某一个芯片。
封装体22用于封装太阳能芯片21，避免太阳能芯片21因撞击，或水气 等因素而损坏。封装体22具有光学结构221，且封装体22采用环氧树脂或 聚硅氧烷等可透光的光学树脂制作。在本实施例中，光学结构221采用四氮 化三硅(Si3N4)、硫化锌(ZnS)、 二氧化硅(Si02)、氧化硅(SiO)、氧化钇(丫203)、 三氧化二铝("203)、四氧化二钽(Ta204)、 二氧化钽(Ta02)、 二氟化镁(MgF2)、 二氧化钛(Ti02)、五氧化二铌(Nb205)、氮氧化硅(SiNxOy)、氧化铟锡(ITO)、 氧化锡(SnO)、 二氧化锡(Sn02)、 二氧化铟(In02)、 二氧化4合(Hf02)、三氧化二 钕(Nd2O;0、三氟化铈(CeF3)、三氟化钕(NdF3)、三氧化二镧(1^203)、 二氧化 钍(丁]102)、氧化锌(ZnO)、 二氧化锆(Zr02)、氧化硅锆(ZrSi04)中的其中一个 非金属材料，或由上述非金属材料混合而成，上述非金属材料的特性在于当 其厚度极薄时，可由非透光材质转变成可透光材质。
底座23用于承载太阳能芯片21及封装体22，且具有反射结构231，其 用于反射光源25。在本实施例中，底座23可采用印刷电路板实现其功能， 反射结构231可利用化学沉积或物理沉积的方法，溅镀或蒸镀于底座23上而 形成薄膜状的反射层，或利用印刷的方法印刷于底座23上。反射结构231可 采用金属材料或非金属材料制成。在本实施例中，金属材料可采用铝(A1)、银 (Ag)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、镓(Ga)、锗(Ge)、锆(Zr)、 铌(Nb)、 4巴(Pd)、铟(In)、锡(Sn)、鉑(Pt)、铅(Pb)中的其中 一个金属材料，或
由多种上述的金属材料混合而成，非金属材料可采用四氮化三硅(Sl3N4)、硫
化锌(ZnS)、 二氧化硅(Si02)、氧化钇(丫203)、氧化铝(八1203)、四氧化二钽(丁&204)、 二氧化钽(Ta02)、 二氟化镁(MgF2)、 二氧化钛(Ti02)、五氧化二铌(他205)、氮氧化硅(SiNxOy)、氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO)、 二氧化锡(Sn02)、 二氧化铟 (In02)、 二氧化铪(Hf02)、三氧化二钕(Nd203)、三氟化铈(CeF—0、三氟化钕 (NdF3)、三氧化二镧(]_^203)、 二氧化钍(Th02)、氧化锌(ZnO)、 二氧化锆(Zr02)、 氧化硅锆(ZrSi04)中的其中一个非金属材料，或由上述的非金属材料混合而成。
当光源25通过聚光镜24后，聚光镜24便将光源25聚焦于封装体22 上。由于空气的光学折射系数(n值)小于封装体22的光学折射系数，依据光 学原理，光源25将不易产生折射或反射，而得以轻易穿透至封装体22内部。 由于太阳能芯片21的表面仅占封装体22的一小部分，因此仅少部分的光源 25得以直接入射至太阳能芯片21上。大部分的光源25则射至反射结构231 后，由反射结构231反射至光学结构221。由于封装体22的光学折射系数大 于空气的光学折射系数，根据光学原理，光源25在光学结构221与空气的交 界处容易产生全反射。发生全反射的光源25则入射至太阳能芯片21上。
图3为本发明所提供的可回收光能的太阳能芯片模块的第二实施例的示 意图。在第二实施例中，底板23、太阳能芯片21、聚光镜24的结构与功能 均与第一实施例相同，因此不再详述。第二实施例与第一实施例的差异在于 封装体22为球面透镜结构，可将部份入射光源25折射至太阳能芯片21内， 以及使入射于太阳能芯片21中心处与侧边处的光源25能够平均分布，以提 升太阳能芯片21的转换效率，进而能够输出更多的电能。
图4为本发明所提供的可回收光能的太阳能芯片模块的第二实施例的俯 视图。如图所示，每一反射结构231与太阳能芯片21及电路26相隔间距232 以避免反射结构231与太阳能芯片21或电路26过于接近而发生电性短路。
图5为本发明所提供的可回收光能的太阳能芯片模块制造方法的流程 图。图中，所述可回收光能的太阳能芯片模块制造方法包含下列步骤。在步 骤S1，将太阳能芯片设置在底板上，接着在步骤S2，将反射结构设置在底板 上，例如，以镀膜方式或印刷方式将反射结构设置于底板上。其中，可用于 反射结构的材料与上述第一实施例中所描述的材料相同，在此不再详述。在 步骤S3,使用封装体封装太阳能芯片及反射结构。
接着，在步骤S4，将光学结构设置在封装体上，其中，可用于光学结构 的材料与上述第一实施例中所描述的材料相同，在此不再详述。最后，步骤 S5中，将聚光镜设置在封装体上方。归纳上述，本发明所提供的可回收光能的太阳能芯片模块及其制造方法 的功效在于通过在底座上设置一层反射结构，使得原本入射至底座上的光源 得以入射于反射结构，并经过反射结构及光学结构将光源导引至太阳能芯片 上，从而能回收照射于底座上的光源，以增加太阳能芯片的光能转换效率。
以上所述仅为举例性，而非限制性说明。任何未脱离本发明的精神与范 畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本发明的专利范围之内。
权利要求
1、一种可回收光源的太阳能芯片模块，其特征在于包含太阳能芯片，以用于接收光源；封装体，以用于封装所述太阳能芯片，且具有光学结构；以及底座，以用于承载所述太阳能芯片及所述封装体，且具有反射结构；其中，当所述光源照射至所述反射结构时，所述反射结构反射所述光源至所述光学结构，再经过所述光学结构反射至所述太阳能芯片上。
2、 根据权利要求1所述的太阳能芯片模块，其特征在于所述反射结构采 用镀膜方式或印刷方式而制造。
3、 根据权利要求1所述的太阳能芯片模块，其特征在于所述光学结构使 所述光源穿透至所述封装体内。
4、 根据权利要求1所述的太阳能芯片模块，其特征在于还包含聚光镜， 设置于所述封装体上方。
5、 根据权利要求1所述的太阳能芯片模块，其特征在于所述反射结构采 用铝(A1)、银(Ag)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、镓(Ga)、锗(Ge)、 锆(Zr)、铌(Nb)、钇(Pd)、铟(In)、锡(Sn)、柏(Pt)、铅(Pb)中的其中一种金属 材料，或由多种所述金属材料混合而成。
6、 根据权利要求1所述的太阳能芯片模块，其特征在于所述反射结构采 用四氮化三硅(Si3N4)、硫化锌(ZnS)、 二氧化硅(Si02)、氧化钇(丫203)、氧化铝 (A1203)、四氧化二钽(Ta204)、 二氧化钽(Ta02)、 二氟化镁(MgF。、 二氧化钛 (Ti02)、五氧化二铌(Nb205)、氮氧化硅(SiNxOy)、氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO)、 二氧化锡(Sn02)、 二氧化铟(In02)、 二氧化铪(Hf02)、三氧化二钕(Nd203)、三 氟化铈(CeF3)、三氟化钕(NdF3)、三氧化二镧(1^203)、 二氧化钍(Th02)、氧化 锌(ZnO)、 二氧化锆(Zr02)、氧化硅锆(ZrSi04)中的其中一种非金属材料，或由 所述的非金属材料混合而成。
7、 根据权利要求1所述的太阳能芯片模块，其特征在于所述光学结构釆 用四氮化三硅(Si3N4)、硫化锌(ZnS)、 二氧化硅(Si02)、氧化硅(SiO)、氧化钇 (Y203)、三氧化二铝(八1203)、四氧化二钽0^204)、 二氧化钽(Ta02)、 二氟化镁 (MgF2)、 二氧化钛(Ti02)、五氧化二铌(Nb20s)、氮氧化硅(SiNxOy)、氧化铟锡 (ITO)、氧化锡(SnO)、 二氧化锡(Sn02)、 二氧化铟(In02)、 二氧化铪(Hf02)、三氧化二钕(Nd203)、三氟化铈(CeF3)、三氟化钕(NdF3)、三氧化二镧(1^203)、 二氧化钍(Th02)、氧化锌(ZnO)、 二氧化锆(ZrO》、氧化硅锆(ZrSi04)中的其中一种非金属材料，或由所述非金属材料混合而成。
8、 根据权利要求1所述的太阳能芯片模块，其特征在于所述封装体用于 调整所述光源的行进路径。
9、 根据权利要求1所述的太阳能芯片模块，其特征在于所述太阳能芯片 采用单晶硅太阳能芯片、多晶硅太阳能芯片、非晶硅太阳能芯片、砷化镓太 阳能芯片中的其中一个。
10、 一种可回收光能的太阳能芯片模块制造方法，其特征在于包含下列在底板上设置太阳能芯片； 在所述底板上设置反射结构；在封装体内封装所述太阳能芯片及所述反射结构；以及 在所述封装体上设置光学结构。
11、 根据权利要求IO所述的可回收光能的太阳能芯片模块制造方法，其 特征在于还包含在所述封装体设置所述光学结构后，在所述封装体上方设置聚光镜的步骤。
12、 根据权利要求IO所述的可回收光能的太阳能芯片模块制造方法，其 特征在于所述反射结构反射光源至所述光学结构，再经过所述光学结构反射 所述光源至所述太阳能芯片上。
13、 根据权利要求IO所述的可回收光能的太阳能芯片模块制造方法，其 特征在于所述反射结构采用铝(A1)、银(Ag)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、铜(Cu)、 锌(Zn)、镓(Ga)、锗(Ge)、锆(Zr)、铌(Nb)、钇(Pd)、铟(In)、锡(Sn)、钼(Pt)、 铅(Pb)中的其中 一种金属材料，或由多种所述金属材料混合而成。
14、 根据权利要求IO所述的可回收光能的太阳能芯片模块制造方法，其 特征在于所述反射结构采用四氮化三硅(Si3N4)、石克化锌(ZnS)、 二氧化硅 (Si02)、氧化钇(丫203)、氧化铝(八1203)、四氧化二钽(丁3204)、 二氧化钽(Ta02)、 二氟化镁(MgF2)、 二氧化钛(Ti02)、五氧化二铌(Nb20s)、氮氧化硅(SiNxOy)、 氣化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO)、 二氧化锡(Sn02)、 二氧化铟(11102)、 二氧化铪 (Hf02)、三氧化二钕(Nd203)、三氟化铈(CeF3)、三氟化钕(NdF3)、三氧化二镧 (La203)、 二氧化钍(Th02)、氧化锌(ZnO)、 二氧化锆(ZrO。、氧化硅锆(ZrSi04)中的其中 一种非金属材料，或由所述非金属材料混合而成。
15、根据权利要求IO所述的可回收光能的太阳能芯片模块制造方法，其 特征在于所述光学结构采用四氮化三硅(Si3N4)、硫化锌(ZnS)、 二氧化硅 (Si02)、氧化硅(SiO)、氧化钇(丫203)、三氧化二铝(Al203)、四氧化二钽(了3204)、 二氧化钽(Ta02)、 二氟化镁(MgF2)、 二氧化钛(Ti02)、五氧化二铌^1 205)、氮 氧化硅(SiNxOy)、氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO)、 二氧化锡(Sn02)、 二氧化铟 (ln02)、 二氧化铪(Hf02)、三氧化二钕(Nd203)、三氟化铈(CeF3)、三氟化钕 (NdF3)、三氧化二镧(1^203)、 二氧化钍(Th02)、氧化锌(ZnO)、 二氧化锆(Zr02)、 氧化硅锆(ZrSi04)中的其中一种非金属材料，或由所述非金属材料混合而成。
全文摘要
本发明公开一种可回收光能的太阳能芯片模块及其制造方法，其包含太阳能芯片、封装体及底座。封装体用于封装太阳能芯片，且具有光学结构。底座用于承载太阳能芯片及封装体，且具有反射结构。反射结构用以反射光源至光学结构，再经过光学结构反射至太阳能芯片上，从而实现回收光能，提升太阳能芯片的光能转换效率。
文档编号H01L31/052GK101630699SQ200810130388
公开日2010年1月20日 申请日期2008年7月16日 优先权日2008年7月16日
发明者张道庆, 李文圣, 杨智光, 洪健淼, 蔡昇龙, 赖昭平, 陈政琪, 陈聪明 申请人:精碟科技股份有限公司