光伏电池组件的制作方法

专利名称：光伏电池组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光伏电池组件，尤其涉及通过高倍聚光及高放热效果来提高发电 效率的光伏电池组件。
背景技术：
通常，光伏电池(PV ;PH0T0V0LTAIC)是一种将入射的太阳光能直接转换成电能的 电池，具有如下优点即，由于利用无污染、取之不尽的太阳光能，因此不需要燃料；由于不 会产生大气污染或者废弃物，因此非常环保；而且由于是半导体元件，因此几乎不会产生机 械振动和噪音。近年来，随着国内外能源问题的日趋严峻，光伏电池受到了人们的关注，其研发也 在积极地开展着。现有不经过反射或者折射而直接将太阳光入射到多层电池单元上的光伏 电池和在多层电池单元之前设置反射体而聚集太阳光的聚光式光伏电池。
然而，聚光式光伏电池的发电效率实质上并不高于直接入射太阳光的光伏电池， 其原因在于，对于聚光式光伏电池而言，电池单元的发电效率等于发电输出效率乘以透射 率或者反射率的值。也就是说，假设电池单元的发电功率与入射太阳光功率的比值，即电能转换效率 约为15%，此时若透射率或者反射率为90%，则聚光式光伏电池的发电效率为15% X 90% =13.5%，因此实际上发电效率并不高。鉴于此，为了得到较高的电能转换效率而采用的现有技术中的一种为通过在电 池单元的上部布置菲涅耳透镜(Fresnel Lens)，将入射的太阳光以500倍以上的聚光倍数 聚集于电池单元上，从而增加电能转换效率。然而，由于将太阳光以500倍以上的聚光倍数聚集于电池单元上，因此电池单元 的温度会急剧上升。这反而成为降低电能转换效率的因素而作用。鉴于此，为了降低急剧上升的电池单元的温度，在保护电池单元免受外力破坏的 壳体上，贴装具有多个散热片(fin)的散热板，然而由于这种散热板用于散发整个光伏电 池的热量，因此在降低电池单元的温度上存在缺陷。

发明内容
技术问题鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有良好的散热性能的光伏电池组件。本发明的另一个目的在于提供一种能够有效地聚集通过透镜入射的太阳光的光 伏电池组件。技术方案上述目的通过以下光伏电池组件来实现，该光伏电池组件包括聚光单元，聚集从 菲涅耳透镜入射的太阳光；电池单元接收器，将通过所述聚光单元聚集的太阳光转换成电 信号；散热板，支撑所述聚光单元和电池单元接收器，并固定在壳体的内表面；及散热块，该散热块与所述散热板夹着所述壳体，位于所述壳体的外表面而与所述散热板结合。所述电池单元接收器包括将太阳光转换成电信号的电池单元；对在所述电池单元中被转换的电信号进行整流的一对二极管；向外部输出经过整流的所述电信号的一对连 接器；及安装有所述电池单元和二极管并固定有所述连接器的基板。优选地，所述基板可以通过结合半导体基板与金属基板而构成，所述半导体基板 可以采用陶瓷，所述金属基板可以采用铜。优选地，所述散热板与所述壳体之间以及所述壳体与所述散热块之间可以设有散 热垫或者涂布导热油脂。选择性地，所述散热板的上表面的中心部可以形成有容置槽，所述电池单元接收 器容置在所述容置槽中，或者所述散热板的上表面中心部的对应所述电池单元接收器的边 缘的位置上可以形成有多个突出的引导件，所述电池单元接收器位于根据所述引导件而形 成的区域内侧。优选地，从所述聚光单元的下端向两侧突出有凸缘，在该凸缘上分别重叠放置夹 具，在此状态下所述夹具通过螺钉而固定在所述散热板上。选择性地，可以从所述聚光单元的下端向两侧突出有凸缘，在该凸缘上分别重叠 放置夹具，在此状态下所述夹具通过螺钉而固定在所述散热板，所述夹具中的一个可以覆 盖所述连接器和与该连接器连接的电线并施加压力。优选地，所述散热板的上表面中心部的对应所述电池单元接收器边缘的位置形成 有多个突出的引导件，所述电池单元接收器位于根据所述引导件而形成的区域内侧。从所 述聚光单元的下端向两侧突出有凸缘，所述凸缘与所述散热板之间设有支撑件，所述凸缘 分别被所述支撑件所支撑，在此状态下，所述凸缘上侧重叠放置夹具，所述夹具通过螺钉而 固定在所述散热板上。上述目的通过以下光伏电池组件来实现，该光伏电池组件包括聚光单元，聚集从 菲涅耳透镜入射的太阳光；电池单元接收器，将通过所述聚光单元聚集的太阳光转换成电 信号；散热板，支撑所述聚光单元和电池单元接收器；及散热块，与所述散热板形成一体， 并且位于壳体的外部。其中，所述散热板和散热块分别由本体和从该本体突出的多个散热 片构成，与所述散热块的大小相比，所述散热板的大小形成得更小，所述散热块通过将所述 散热板嵌入于形成在所述壳体上的开口而固定于所述壳体上，所述开口的大小与所述散热 板相对应。优选地，所述散热板的散热片可以以所述电池单元接收器为中心呈辐射状地延 伸，所述散热块的散热片在对应所述电池单元接收器的部分可以以栅格形状形成。优选地，沿着所述散热块的边缘可以排列有多个螺孔，所述散热块可以通过从所 述壳体的内表面向所述螺孔插入螺钉进行螺钉连接而固定于所述壳体上。优选地，还可以具有从所述散热块的各个侧面向外侧方向延伸的散热片。并且优选地，所述散热块的厚度在对应所述电池单元接收器的部分最厚，并且所 述厚度向两侧边缘逐渐减小。优选地，可以形成有贯通所述散热块的相面对的侧面的贯通孔，所述贯通孔中可 以插入设置热管，所述热管的外露于所述贯通孔的部分可以贴装有散热片。优选地，所述散热板的本可以体形成为支撑所述电池单元接收器的部分相比其他部分更厚，所述散热块的本体可以从边缘起形成多级阶梯差，并且对应所述电池单元接收 器的部分形成得最厚。并且，所述散热板和散热块的散热片向端部逐渐变细。所述散热板和散热块的散 热片的表面上可以形成有褶皱。优选地，所述聚光单元包括固定在所述电池单元接收器上的筒状的第一聚光部； 及从所述第一聚光部向所述透镜方向延伸的第二聚光部。其中，可以以所述透镜的光轴为 基准，所述第二聚光部张开的角度相比所述第一聚光部更大。优选地，所述透镜的焦点可以位于所述第一聚光部及所述第二聚光部的分界面 上。并且，可以以所述光轴为基准，所述第二聚光部扩张角度为28 30度。所述聚光单元包括截面面积从下端到上端以第一倾斜角度增加的筒状的第一聚 光部；及结合于所述第一聚光部的上端的筒状的第二聚光部，截面面积以比所述第一倾斜 角度大的第二倾斜角度增加。并且，所述聚光单元包括截面面积从下端到上端以第一倾斜角度增加的四方形 的筒状的第一聚光部；及从所述第一聚光部的各个面的上端分别以比所述第一倾斜角度大 的第二倾斜角度一体延伸的第二聚光部。
并且，所述聚光单元包括截面面积从下端到上端以第一倾斜角度增加的筒状的 第一聚光部；及从所述第一聚光部的上端延伸的筒状的第二聚光部，其截面面积以比所述 第一倾斜角度大的第二倾斜角度增加。所述第一聚光部和第二聚光部形成为一体。优选地，所述聚光单元包括截面面积从下端到上端以第一倾斜角度增加的筒状 的第一聚光部；及从所述第一聚光部的上端延伸的筒状的第二聚光部，其截面面积以比所 述第一倾斜角度大的第二倾斜角度增加。所述第一聚光部和第二聚光部形成为一体，所述 第一聚光部及所述第二聚光部的内侧面与外侧面之间发生全反射。优选地，所述第一聚光部及所述第二聚光部由玻璃构成，所述第一聚光部及所述 第二聚光部被加工成内侧面的折射率均比外侧面的折射率高。上述目的通过以下光伏电池组件来实现，该光伏电池组件包括聚光单元，聚集从 菲涅耳透镜入射的太阳光；电池单元接收器，将通过所述聚光单元聚集的太阳光转换成电 信号；散热器组，由支撑所述聚光单元和电池单元接收器的上部本体和与所述上部本体形 成一体并位于壳体的外部的下部本体构成；及热管，与所述散热器组结合，其上以一定间距 套设而固定有多个散热片。其中，与所述下部本体的大小相比，所述上部本体的大小形成得 更小，所述散热器组通过将所述上部本体嵌入于形成在所述壳体上的开口而固定于所述壳 体上，所述开口大的小与所述上部本体相对应。有益效果由于能够有效地将太阳光转换成电信号，同时能够有效而迅速地散发此时产生的 热量，因此能够很好地适用于利用太阳光来发电的光伏电池产业中。


图1为根据本发明实施例的光伏电池组件的分解立体图。图2为图1的结合剖面图。
图3表示另一形态的夹具。图4为表示适用根据本发明另一实施例的聚光单元的光伏电池组件的剖面图。图5表示根据本发明实施例的聚光单元。图6表示根据本发明另一实施例的聚光单元。
图7表示根据本发明另一实施例的聚光单元。图8表示电池单元接收器的固定结构的另一实施例。图9为表示根据另一实施例的散热模块的剖面图。图10为表示根据图9的变形例的散热模块的剖面图。图11为表示根据另一实施例的散热模块的立体图。图12表示散热板和散热块的散热片的另一实施例。图13为图11的散热模块与壳体结合的剖面图。图14为表示根据另一实施例的散热模块的立体图。图15为表示根据另一实施例的散热模块的立体图。图16为表示根据另一实施例的散热模块的立体图。图17为表示图16的变形例的立体图。
具体实施例方式以下，参照附图来详细说明本发明。图1为根据本发明实施例的光伏电池组件的分解立体图，图2为图1的结合剖面 图。参照图1，壳体100的内侧面设有散热垫50，在其上部层叠设有散热板40，在散热 板40的大致中心部分形成容置槽45，以在其中容纳电池单元接收器30的基板32，而基板 32上安装有太阳电池单元(solar cell)34。太阳电池单元34被聚光单元20所包围，并接 收通过聚光单元20聚集的太阳光而转换成电能。另外，壳体100的外侧面上对应于散热垫50而贴装有散热垫60，在其外侧层叠设 有散热块70。在此状态下，利用螺钉46等来结合散热板40与散热块70，从而光伏电池组件固定 在壳体100的底面上。聚光单元20聚光单元20通过反射而聚集经过菲涅耳透镜(图2的110)聚集而入射的太阳 光，并且由对于因聚光而产生的高热量具有良好的散热效率的金属材质，例如铝金属构成， 并且呈直径从上到下逐渐减小的漏斗状(hopper shape)。例如，聚光单元20可以通过夹具22固定在电池单元接收器30的基板32上。具 体来讲，从聚光单元20的下端向两侧突出的凸缘21上分别重叠放置夹具22，在此状态下利 用螺钉26来固定到基板32上。夹具22可以由具有良好的散热效率的铝金属来制造。夹具22可以形成各种形状，参照图3，一对夹具22中的任意一个夹具222具有覆 盖一对连接器33和与该连接器33结合的电线施加压力的形态。根据这种结构，起到固定 聚光单元20的作用和使电线与连接器33保持稳定结合的作用。优选地，聚光单元20可以具有能够有效地聚集通过透镜入射的太阳光的结构。
图4为表示适用根据本发明另一实施例的聚光单元120的光伏电池组件的剖面 图。参照图4，聚光单元120由固定在基板32上的第一聚光部122和从第一聚光部122 以不同的角度扩大延伸的第二聚光部124构成。第一聚光部122呈上端和下端被开口的筒状，例如四方形的筒状并固定在电池单 元接收器30的基板32上，并以菲涅耳透镜110的光轴为基准张开成倾斜角度α。 第二聚光部124从第一聚光部122的上端延伸，并以菲涅耳透镜110的光轴为基 准张开成倾斜角度β，倾斜角度β大于倾斜角度α。优选地，第一及第二聚光部122、124的分界线可以设置在形成菲涅耳透镜110的 焦点Rf的水平面上。在此，倾斜角度β可以根据菲涅耳透镜110的大小和焦距而改变，可以优选为 28 30度。根据这种结构，由于从菲涅耳透镜110入射的太阳光中原先不能被聚集的波段的 光和扩散的光都能够被聚集，因此最终能够提高太阳电池的输出效率。实际应用这种结构的聚光单元的结果，可以得知，与应用现有的采用单一倾斜角 度的聚光单元时相比，能够将输出效率提高约20 %以上。并且，即使不使用高效率的高价菲涅耳透镜，而使用低效率的低价菲涅耳透镜，也 能够得到相当于在现有的结构上使用高价菲涅耳透镜时的输出效率，从而能够减少制造成 本。尤其，使用高价高效率的菲涅耳透镜时，也能够提高约5%以上的输出效率。聚光单元120可以采用多种方法来制造，图5至图7示出这些多种制造方法中的 几种。参照图5，聚光单元120包括截面面积从下端到上端以第一倾斜角度α增加的 四方形筒状的第一聚光部122 ；从第一聚光部122的上端分别以大于第一倾斜角度α的第 二倾斜角度β —体延伸的第二聚光部124a、124b、124c、124d。上述结构通过如下方法来形成。即，将整张片材弯曲而制造具有第一倾斜角度α 的四方形筒状的聚光单元，然后从一定高度切开各个边角，并向外侧弯曲各个侧面，使其呈 第二倾斜角度β。根据这种结构，具有制造简便的优点。参照图6，聚光单元120包括截面面积从下端到上端以第一倾斜角度增加的筒状 的第一聚光部122 ；结合于第一聚光部122的上端的筒状的第二聚光部124，其截面面积以 比第一倾斜角度大的第二倾斜角度增加。上述结构可以通过如下方法来制造。即，分别单独制造第一聚光部122和第二聚 光部124，然后采用激光焊接或钎焊(Brazing)等方法，将第二聚光部124结合到第一聚光 部122的上端。该实施例与上述实施例相比，由于边角部分不会形成间隙，因此具有能够进一步 提高聚光效率的优点。参照图7，采用压铸模具来加工，并制造成一体。此时，第二聚光部124的内侧面可 以通过后加工、镀金或者抛光处理来提高反射率。
并且，通过玻璃模具利用玻璃材质来制造成一体后，经过后加工，使内侧面的反射率不同于外侧面，即内侧面的折射率大于外侧面的折射率，从而在第一及第二聚光部122、 124各自的内侧面与外侧面之间发生全反射。具体来讲，如同光纤原理，如果第一及第二聚光部122、124各自的内侧面的折射 率高于外侧面的折射率，则折射率高的内侧面起纤芯(core)作用，而折射率低的外侧面起 包层(cladding)作用，因此入射到聚光单元120内部的所有的光在纤芯与包层表面之间发 生全反射，从而传递至太阳电池的表面。据此，无损失地传递聚集的光，使聚光效率最大化， 并且太阳电池的输出效率相比现有技术也会显著提升。电池单元接收器30电池单元接收器30包括将反射而聚集的太阳光转换成电信号的电池34 ；对在电 池34中被转换的电信号进行整流的一对二极管31 ；与用于向外部输出经过整流的电信号 的电线结合的一对连接器33 ；安装有电池34和二极管31并固定有连接器33的基板32。在此，电池34包括由多层结合的用于转换电信号的多层电池单元，其电力转换效 率在高温下也不会降低。并且，优选地，基板32可以通过结合具有良好的绝缘性的半导体基板及具有良好 的导热性的金属基板而构成，例如半导体基板可以采用陶瓷，金属基板可以采用铜。散热板40散热板40起到支撑聚光单元20和电池单元接收器30，同时与后述的散热块70 — 同向外散发从电池单元接收器30的基板32放出的热量的作用。如图1所示，散热板40的上表面中央形成有用于容纳电池单元接收器30的容置 槽45，但是与之不同，也可以不形成容置槽45。此时，如图8所示，可以在对应于电池单元 接收器30的边缘的位置上设置引导件47，以使电池单元接收器30固定在正确位置上。如此，通过形成容置槽45，或者形成引导件47，将电池单元接收器30固定到正确 位置上，从而能够防止由于太阳光焦点的偏离而降低光伏电池组件的效率。参照图8，如果设置引导件47，则由于电池单元接收器30的基板32突出于散热 板40的上表面而形成凸台，因此可以利用对应该凸台高度的支撑件24，以从底部支撑夹具 22。优选地，支撑件24的四角上可以形成用于防止夹具22的自由移动的防脱离凸起24a。可以在散热板40的容置槽45低面和被引导件47所包围的内侧涂布导热性油脂 (grease)，以有效地进行热传递。并且，散热板40的四角上形成用于插入螺钉46的插入孔41。散热垫50、60散热垫50、60用于防止在散热板40与壳体100以及壳体100与散热块70之间的 接触界面上由于微细的凹凸部分而形成空气层。在此，散热垫50、60的使用是可选项，并且 可以利用散热油脂(grease)来代替散热垫50、60。为此，在散热板40与壳体100以及壳体100与散热块70之间分别插入散热垫50、 60，并利用螺钉46牢固结合散热板40与散热块70，从而可以消除空气层，使热传递效果最 大化。优选地，散热垫50、60可以包括硅橡胶(silicon synthetic rubber)。壳体 100壳体100起到从外力作用下保护内部结构以及有效地散发由于聚光而产生的内部热量的作用，并且由具有良好的导热性和散热性的金属材质来制成。壳体100通常具有六面体形状，壳体100的前表面上设置用于聚集入射的太阳光 的多个菲涅耳透镜110，并且对应各菲涅耳透镜110，在内部底面设置根据本发明的光伏电 池组件。 壳体100的侧面上设有多个通气孔，并且可以在该通气孔上贴装滤尘器和防水过 滤器，用于使内部与外部的空气循环顺畅，并防止灰尘的进入。并且，可以在通气孔的外侧 设置用于防止雨水等流入的防雨水罩等。散热块70散热块70由本体72和散热片74构成，并且如上所述，通过螺钉46与散热板40 结合而固定在壳体100的外侧。根据本发明，散热板40与散热块70可以构成散热模块，并且可以有多种结构。图9为表示根据另一实施例的散热模块的剖面图。根据该实施例，散热板40由本体42和多个散热片44来构成，在被散热片44包围 的内侧设有聚光单元20和电池单元接收器30。并且，散热板40与散热块70之间夹着壳体 100，通过螺钉46来相互结合。根据这种结构，由于直接在散热板40上形成散热片44，因此从电池单元接收器30 的基板32传递的热量，在传递至散热块70之前，可以迅速地向外排出。并且，只要在壳体 100形成用于插入螺钉46的螺孔即可，因此具有易于进行防水处理的优点。图10为表示根据图9的变形列的散热模块的剖面图。根据该变形列，散热板40的本体42的厚度形成为电池单元接收器30所处的部分 42a相比其他部分42b更厚，从而形成为在剖面上构成阶梯差的结构。根据这种结构，具有 在用于支撑电池单元接收器30的散热板40的本体42部分更有效地吸收热量的优点。并且，散热块70的本体72从边缘到中部形成为阶梯状，且对应于电池单元接收器 30的中间部分形成得最厚。根据这种结构，由于本体72从边缘形成为阶梯状，因此从侧面 吹过来的风不会被散热片74阻挡，而能够到达中间部分的散热片74，从而能够使散热效果 最大化，并且由于中间部分形成得较厚，因此能够有效地吸收热量。并且，由于散热板40和散热块70的散热片44、74形成为向端部逐渐变窄的结构， 因此越到端部，热压力越高，从而能够根据不断增高的热压力促进散热。尤其，在散热片44、 74的表面形成褶皱74a，使表面积最大化，从而能够提高散热效果。图11为表示根据另一实施例的散热模块的立体图，图13为与壳体结合的剖面图。如图所示，散热模块由一体形成的散热板40和散热块70构成，如同上述的实施 例，散热板40由本体42和多个散热片44构成，并且在被散热片44包围的内侧设置聚光单 元20和电池单元接收器30。形成在散热板40和散热块70的散热片44、74增加与空气接触的面积，使散热效 果最大化，从而减少由于聚光和聚热引起的光伏电池的负荷，并增大电池效率，延长寿命。 散热片44、74的形状或者厚度、高度、排列间距等可以根据太阳光装置的特性适当调整，图 12表示散热板和散热块的散热片的另一实施例。图12的(a)为表示从上侧观察的散热模块的示意图，散热板140由圆柱形的本体 142和在本体142上以电池单元接收器30为中心辐射状延伸的多个散热片144构成，图12的(b)为表示从下侧观察的散热模块的示意图，散热块70的散热片74可以在对应电池单 元接收器30处的相邻部分(图中用A来表示)以栅格形状形成。根据这种结构，在散热板140上以聚热部分为中心布置散热片，以使热量从中部 向周围传递，并且在散热块70上，将散热片以栅格形状形成在聚热部分上，因此能够增加 散热片的密度，从而能够使散热效果最大化。参照图11和图13，在散热块70的本体72上沿着边缘形成多个螺孔71。并且，壳 体100上形成有对应散热板40大小的开口 112，因此从壳体100的下方插入散热板40之 后，将螺钉146插入到螺孔71中，从而能够将散热块固定于壳体100上。此时，优选地，在 壳体100与散热块70的表面之间的接触部分夹入散热垫或者涂布散热油脂，从而使导热率 最大化。另外，再参照图11，散热块70的本体72的厚度在对应电池单元接收器30的部分 最厚，并且厚度向两侧边缘逐渐减小。根据这种结构，能够有效地吸收对应电池单元接收器 30的部分，即聚热部分中的热量，从而使热效率最大化。
图14为表示根据另一实施例的散热模块的立体图。根据该实施例，散热板40上未形成散热片，而与其形成一体的散热块170由形成 有从四个角向外侧延伸的延伸凸起173的本体172和从本体172及延伸凸起173延伸的散 热片174构成。根据这种结构，由于可以进一步增加散热块170的散热片174的数量，因此能够提
高散热效率。根据该实施例，如同图11的实施例，可以利用形成在本体172或者延伸凸起173 上的螺孔171而固定到壳体100上。图15为表示根据另一实施例的散热模块的立体图。根据该实施例，散热板40由圆盘构成，而散热块270由圆柱形的本体272和从该 本体272外周面以螺旋状延伸的散热片274构成。根据这种结构，通过将散热块270的散热片274形成为螺旋状，能够使散热面积最 大化，从而使散热效率最大化。根据该实施例，如同图11的实施例，可以利用形成在本体272上的螺孔271而固 定到壳体100上。图16为表示根据另一实施例的散热模块的立体图。根据该实施例，在图11中示出的散热模块上，通过贯通散热块70的本体72的相 面对的侧面而形成贯通孔76，并且该贯通孔76中插入设置热管90，其两端露出一定距离。外露的热管90部分贴装有散热片80。在此，散热片80的接触热管90的部分82 以与热管90相同的形状被截取，以容纳热管90。热管90由铜或者铝来构成，并且内部封装有水、氨水或者丙酮等溶剂。如果热管 90的一侧面接收热量，则溶剂就会沸腾，因此热量根据蒸汽压而被迅速地传递，被传递的热 量再传递到散热片80，从而散发热量。根据这种结构，能够将收集的热量由热管90来吸收，并通过散热片80更加有效地 排放出去。虽然图16中示出了一个聚光模块，但是通常太阳光装置中排列有多个聚光模块，因此设置在各聚光模块上的热管可以设置成以行为单位相互连通。图17为表示图16的变形例的立体图。根据该变形例，具有一个散热器组200来替代散热板和散热块，该散热器组200的 背面通过焊接等来结合热管90，并且将具有能够使热管90通过的贯通孔82的多个散热片 80以一定间距套设在热管90上，由此进行装配。散热器组200由具有对应壳体100的开口的大小的上部本体210和具有比该上部 本体210更大的大小的下部本体220构成。上部本体210上形成有用于固定夹具22的螺 纹孔212，该夹具22用于固定聚光单元20 ；下部本体220上形成有用于将散热器组200固 定到壳体100上的螺孔221。据此，从壳体100下方插入上部本体210之后，从壳体100的内部将螺钉插入结合 于螺孔221中，从而能够将散热器组200固定到壳体100上。另外，上述的各实施例中，可以在 散热块或者散热器组的散热片上贴装冷却风扇， 以更加迅速地从散热片散热。以上，虽然以本发明的实施例为中心进行了说明，但是基于本领域技术人员的技 术水平可以进行各种变更。因此，本发明的保护范围不应限定于上述的实施例而进行解释， 而应根据所附权利要求书来解释。
权利要求
一种光伏电池组件，其特征在于包括聚光单元，聚集从菲涅耳透镜入射的太阳光；电池单元接收器，将通过所述聚光单元聚集的太阳光转换成电信号；散热板，支撑所述聚光单元和电池单元接收器，并固定在壳体的内表面；及散热块，该所述散热块与所述散热板夹着所述壳体，位于所述壳体的外表面而与所述散热板结合。
2.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于所述电池单元接收器包括 将太阳光转换成电信号的电池单元；对在所述电池单元中被转换的电信号进行整流的一对二极管； 向外部输出经过整流的所述电信号的一对连接器；及 安装有所述电池单元和二极管并固定有所述连接器的基板。
3.如权利要求2所述的光伏电池组件，其特征在于所述基板通过结合半导体基板与金 属基板而构成。
4.如权利要求3所述的光伏电池组件，其特征在于所述半导体基板采用陶瓷，所述金 属基板采用铜。
5.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于所述散热板与所述壳体之间以及所 述壳体与所述散热块之间设有散热垫或者涂布导热油脂。
6.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于所述散热板的上表面的中心部形成 有容置槽，所述电池单元接收器容置在所述容置槽中。
7.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于所述散热板的上表面中心部的对应 所述电池单元接收器的边缘的位置上形成有多个突出的引导件，所述电池单元接收器位于 根据所述引导件而形成的区域内侧。
8.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于从所述聚光单元的下端向两侧突出 有凸缘，在该凸缘上分别重叠放置夹具，在此状态下所述夹具通过螺钉而固定在所述散热 板上。
9.如权利要求2所述的光伏电池组件，其特征在于从所述聚光单元的下端向两侧突出 有凸缘，在该凸缘上分别重叠放置夹具，在此状态下所述夹具通过螺钉而固定在所述散热 板上，所述夹具中的一个覆盖所述连接器和与该连接器连接的电线并施加压力。
10.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于所述散热板的上表面中心部的对 应所述电池单元接收器边缘的位置形成有多个突出的引导件，所述电池单元接收器位于根 据所述引导件而形成的区域内侧，从所述聚光单元的下端向两侧突出有凸缘，所述凸缘与所述散热板之间设有支撑件， 所述凸缘分别被所述支撑件所支撑，在此状态下，所述凸缘上侧重叠放置夹具，所述夹具通 过螺钉而固定在所述散热板上。
11.一种光伏电池组件，其特征在于包括 聚光单元，聚集从菲涅耳透镜入射的太阳光；电池单元接收器，将通过所述聚光单元聚集的太阳光转换成电信号； 散热板，支撑所述聚光单元和电池单元接收器；及散热块，与所述散热板形成一体，并且位于壳体的外部，其中，所述散热板和散热块分别由本体和从该本体突出的多个散热片构成，与所述散 热块的大小相比，所述散热板的大小形成得更小，所述散热块通过将所述散热板嵌入于形 成在所述壳体上的开口而固定于所述壳体上，所述开口的大小与所述散热板相对应。
12.如权利要求11所述的光伏电池组件，其特征在于所述散热板的散热片以所述电池 单元接收器为中心呈辐射状地延伸，所述散热块的散热片在对应所述电池单元接收器的部 分以栅格形状形成。
13.如权利要求11所述的光伏电池组件，其特征在于沿着所述散热块的边缘排列有多 个螺孔，所述散热块通过从所述壳体的内表面向所述螺孔插入螺钉进行螺钉连接而固定于 所述壳体上。
14.如权利要求11所述的光伏电池组件，其特征在于还具有从所述散热块的各个侧面 向外侧方向延伸的散热片。
15.如权利要求11所述的光伏电池组件，其特征在于所述散热块的厚度在对应所述电 池单元接收器的部分最厚，并且所述厚度向两侧边缘逐渐减小。
16.如权利要求11所述的光伏电池组件，其特征在于所述散热块的散热片上还设有冷 却风扇。
17.如权利要求11所述的光伏电池组件，其特征在于形成有贯通所述散热块的相面对 的侧面的贯通孔，所述贯通孔中插入设置热管，所述热管的外露于所述贯通孔的部分贴装 有散热片。
18.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于所述聚光单元包括 固定在所述电池单元接收器上的筒状的第一聚光部；及从所述第一聚光部向所述透镜方向延伸的第二聚光部，其中，以所述透镜的光轴为基准，所述第二聚光部张开的角度相比所述第一聚光部更大。
19.如权利要求18所述的光伏电池组件，其特征在于所述透镜的焦点位于所述第一聚 光部及所述第二聚光部的分界面上。
20.如权利要求18所述的光伏电池组件，其特征在于以所述光轴为基准，所述第二聚 光部张开角度为28 30度。
21.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于所述聚光单元包括 截面面积从下端到上端以第一倾斜角度增加的筒状的第一聚光部；及结合于所述第一聚光部的上端的筒状的第二聚光部，其截面面积以比所述第一倾斜角 度大的第二倾斜角度增加。
22.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于所述聚光单元包括 截面面积从下端到上端以第一倾斜角度增加的四方形的筒状的第一聚光部；及 从所述第一聚光部的各个面的上端分别以比所述第一倾斜角度大的第二倾斜角度一体延伸的第二聚光部。
23.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于所述聚光单元包括 截面面积从下端到上端以第一倾斜角度增加的筒状的第一聚光部；及从所述第一聚光部的上端延伸的筒状的第二聚光部，其截面面积以比所述第一倾斜角度大的第二倾斜角度增加，所述第一聚光部和第二聚光部形成为一体。
24.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于所述聚光单元包括 截面面积从下端到上端以第一倾斜角度增加的筒状的第一聚光部；及从所述第一聚光部的上端延伸的筒状的第二聚光部，其截面面积以比所述第一倾斜角 度大的第二倾斜角度增加，所述第一聚光部和第二聚光部形成为一体，所述第一聚光部及所述第二聚光部的内侧面与外侧面之间发生全反射。
25.如权利要求24所述的光伏电池组件，其特征在于所述第一聚光部及所述第二聚光 部由玻璃构成，所述第一聚光部及所述第二聚光部被加工成内侧面的折射率均比外侧面的折射率高。
26.如权利要求11所述的光伏电池组件，其特征在于所述散热板的本体形成为支撑所 述电池单元接收器的部分相比其他部分更厚，所述散热块的本体从边缘起形成多级阶梯差，并且对应所述电池单元接收器的部分形成得最厚。
27.如权利要求11所述的光伏电池组件，其特征在于所述散热板和散热块的散热片向 端部逐渐变细。
28.如权利要求11所述的光伏电池组件，其特征在于所述散热板和散热块的散热片的 表面上形成有褶皱。
29.一种光伏电池组件，其特征在于包括 聚光单元，聚集从菲涅耳透镜入射的太阳光；电池单元接收器，将通过所述聚光单元聚集的太阳光转换成电信号； 散热器组，由支撑所述聚光单元和电池单元接收器的上部本体和与所述上部本体形成 一体并位于壳体的外部的下部本体构成；及热管，与所述散热器组结合，其上以一定间距套设而固定有多个散热片， 其中，与所述下部本体的大小相比，所述上部本体的大小形成得更小，所述散热器组通 过将所述上部本体嵌入到形成在所述壳体上的开口而固定于所述壳体上，所述开口的大小 与所述上部本体相对应。
全文摘要
本发明公开一种通过高倍聚光及高放热效果来提高发电效率的光伏电池组件。所述组件包括聚光单元，聚集从菲涅耳透镜入射的太阳光；电池单元接收器，将通过所述聚光单元聚集的太阳光转换成电信号；散热板，支撑所述聚光单元和电池单元接收器，并固定在壳体的内表面；及散热块，所述散热块与所述散热板之间夹置所述壳体，所述散热块从所述壳体的外表面与所述散热板结合。
文档编号H01L31/042GK101965645SQ200980107794
公开日2011年2月2日 申请日期2009年3月5日 优先权日2008年3月6日
发明者徐大豪, 郑胜衍 申请人:徐大豪;郑胜衍