光伏模块和用于制造光伏模块的方法_2

文档序号:9439216阅读:来源:国知局
板来形成载体单元,该印刷电路板具有用于连接不同电子器件的多个印制导线,特别是其中印制导线中的至少一个具有或形成载体接触端子。本发明的这种实施方式提供以下优点:载体单元可以不仅被用于保护太阳能电池而且被用于电接触太阳能电池。通过载体单元的这种多重功能因此可以实现光伏模块的紧凑以及节省空间的构造形式。
[0020]为了确保特别灵活地进一步接触光伏模块,根据本发明的另一实施方式,载体单元可以具有至少一个贯通接触部,该贯通接触部将载体单元的第二表面上的载体接触端子与第一表面上的至少一个另外的接触端子导电接触。本发明的这种实施方式提供以下优点:从任意侧自身电接触光伏模块,由此显著提高如此被构型的光伏模块的使用可能性。[0021 ] 本发明的以下实施方式是特别有利的,在该实施方式中太阳能电池还具有以下电子器件,该电子器件被构造用于测量物理参量和/或处理电信号,特别是其中该电子器件布置在太阳能电池的接触侧处。本发明的这种实施方式提供以下优点:通过光伏模块已经提供诸如测量物理参量和处理电信号的另外的功能性,其中特别是该另外的功能性由太阳能的电能馈电。
[0022]具有程序代码的计算机程序产品也是有利的,该程序代码可以存储在机器可读的载体、诸如半导体存储器、硬盘存储器或光存储器上并且当在计算机或设备上实施该程序产品时被用于执行根据前面描述的实施方式之一的方法。
【附图说明】
[0023]下面根据附图示例性地进一步阐述本发明。
[0024]图1示出根据本发明的一个实施例的光伏模块;
图2示出根据本发明的在图1中示出的实施例的光伏模块的俯视图; 图3示出根据本发明的另一实施例的光伏模块的剖面图;
图4示出根据本发明的在图3中示出的实施例的光伏模块的俯视图;
图5A至E示出根据本发明的一个实施例的光伏模块的不同制造阶段的剖面图;
图6示出根据本发明的另一实施例的光伏模块的剖面图;
图7A示出根据本发明的另一实施例的光伏模块的剖面图;
图7B示出根据本发明的另一实施例的光伏模块的剖面图;
图8示出根据本发明的另一实施例的光伏模块的剖面图;以及图9示出作为用于制造光伏模块的方法的本发明的一个实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0025]在本发明的有利的实施例的随后描述中将相同或相似的附图标记用于在不同图中示出的以及起相似作用的元件,其中放弃这些元件的重复描述。
[0026]图1不出根据本发明的一个实施例的光伏模块100。在此情况下本发明的一个不例性变型方案中的光伏模块的构造方案在剖面图中再现。光伏模块100包括太阳能电池110 (也可以称为光伏电池或PV电池),其中该太阳能电池110例如集成在具有例如微电子机械传感器(MEMS) 120和/或ASIC分析电路125的传感器系统115中,使得PV电池110的朝向入射光的太阳能活跃侧135 (也可以称为辐照侧)与作为载体单元150的在太阳能电池110旁边布置的重新布线区域(插入器(Interposer))的下侧140 (下面也称为第一表面)共同形成容纳光伏模块100的壳体155的下部壳体终端。在此,载体单元150的第一表面140与太阳能电池110的辐照面135在共同的高度水平中对齐。共同的高度水平在此情况下例如可以视为第一表面140相对于辐照面135的以下布置,在该布置中辐照面135到第一表面140之间的过渡的阶梯尽可能小或完全不存在,但是最高为载体单元155或太阳能电池110的厚度的百分之十。
[0027]载体单元155当前可以称为“插入器”,其中在该情况下作为载体单元155指的是以下区域或构件,该区域或构件将尤其硅芯片的“精细间距(FinePitch)”接触部转变为印刷电路板接触部的“更粗略的”间距。在图1中示出的实施方式中插入器、即载体单元150环形地围绕太阳能电池110延伸并且将该太阳能电池完全侧向地包围,这从随后还进一步描述的图2中可更好地看出。太阳能电池110和插入器150之间的区域160用包封材料165(该包封材料也可以称为压制材料或模制材料)来填充。插入器150例如可以是印刷电路板(该印刷电路板在专业领域中也以名称PCB (PCB = Printed Circuit Board (印刷电路板))已知)。插入器150包含用于载体单元150的下侧(第一表面140)和上侧(第二表面177)处的金属接触面175之间的电连接的金属化贯通接触部170。载体单元150的这些金属接触面175可以称为载体接触端子,因为这些金属接触面能够实现载体单元150被太阳能电池110接触以及相反。替代地,插入器150也可以包含外边缘处(或在与太阳能电池110相对的边缘处)的在图1中未示出的金属接触部,这些金属接触部例如通过将贯通接触部170布置在锯线中来产生。太阳能电池110和可能另外的施加在太阳能电池110的后侧或接触侧183上并且能够通过电池接触端子185 (该电池接触端子与太阳能电池110电绝缘)来接触的器件120或125借助于至少一个电导体190在使用导线接合方法的情况下或在使用FC技术(FC = Flip Chip (倒装芯片))的情况下相互之间接触或与插入器150接触。被牵引到插入器150的导线接合接触部190在此延伸经过在插入器150和PV电池110之间的由模制材料或包封材料165填充的区域。在图1中示出的实施例示出器件120或125相互之间的直接接触或直接与插入器环150的直接接触以及作为分析电路的ASIC 125的接触。PV电池后侧(即接触侧)以及位于该PV电池后侧上的器件120或125和插入器区域150被压制材料/模制材料、即被包封材料165 (至少部分地)掩盖。
[0028]图2示出根据本发明的在图1中示出的实施例的光伏模块的俯视图。在此,在图2中是从本发明的在图1中示出的实施例下面来看的视图。PV电池110被插入器150环形地围绕。在插入器150的下侧140处布置金属化的接触面175,该接触面尤其可以通过焊接用于接触所述系统或所述光伏模块100。PV电池110和插入器环150之间的区域160由压制材料/模制材料165来填充。示出了光伏模块100的单个系统。但是本发明可以根据一个特别有利的实施例在(例如阵列中的多个单个系统的)坯件(Nutzen)中被实施并且在模制或浇注包封材料165之后的最后的过程步骤中通过例如锯开来分开。
[0029]总之,关于在图1和2中所示出的第一实施例应说明的是:为了简单地、稳健地以及尤其微型化地将太阳能电池作为能量转换器集成到诸如传感器模块的电子系统中当前仅少量能够设想的方案可供使用。诸如模制通孔技术、通过光刻过程的重新布线、嵌入技术的复杂过程证明还不成熟并且是成本非常密集的。此外,太阳能电池的集成经受特别的挑战。因此到PV电池110的太阳能活跃侧(即辐照侧)的开口或入口是值得期望的。此外,应该保护太阳能电池110的边缘并且可以不仅横向地而且垂直地对电线路径175或190重新布线。尽最大可能基于标准过程的构造方案表现出尤其在针对构造以及连接技术的低成本方面的高的潜力,如尤其世界范围地用于电子电路的壳体。
[0030]本发明的一个重要方面可以在以下方面看出:提供用于电子系统中具有太阳能电池I1的光伏模块100的构造以及接触方案以及提供用于制造所述光伏模块100的方法的可能性,其中该光伏模块100具有包含用于电和/或机械接触的接触面175的至少一个重新布线区域150 (该重新布线区域在此也称为插入器或载体单元)以及此外包含特别是与至少一个电子器件120或125连接的至少一个太阳能电
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