具有无线功率传输的太阳能模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能模块，具体地涉及太阳能模块的连接件。
【背景技术】
[0002]太阳能模块包括一组彼此串联或并联的太阳能电池。太阳能电池连接至具有导带的接线盒。导带和接线盒之间的接口会由于诸如水分渗入和导带穿通的钻孔而导致电气和机械可靠性问题。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术中的问题，本发明提供了一种太阳能模块，包括:太阳能板；以及无线功率发射模块，连接至所述太阳能板且用于无线发射由所述太阳能板所产生的功率。
[0004]在上述太阳能模块中，其中，所述无线功率发射模块是RF无线功率发射模块。
[0005]在上述太阳能模块中，其中，所述无线功率发射模块是RF无线功率发射模块；所述RF无线功率发射模块包括RF电路和线圈。
[0006]在上述太阳能模块中，其中，所述无线功率发射模块是磁谐振无线功率发射模块。
[0007]在上述太阳能模块中，其中，所述无线功率发射模块是磁谐振无线功率发射模块；所述磁谐振无线功率发射模块包括磁谐振电路和线圈。
[0008]在上述太阳能模块中，其中，所述无线功率发射模块包括无线功率发射电路和线圈。
[0009]在上述太阳能模块中，其中，所述无线功率发射模块包括无线功率发射电路和线圈；在制造所述太阳能板期间，将所述线圈集成到所述太阳能板中。
[0010]在上述太阳能模块中，其中，所述无线功率发射模块包括无线功率发射电路和线圈；在制造所述太阳能板期间，将所述线圈集成到所述太阳能板中；所述太阳能板包括背部金属层，所述背部金属层包括所述太阳能板的所述线圈和背部金属接触件。
[0011]在上述太阳能模块中，其中，所述无线功率发射模块包括无线功率发射电路和线圈；所述太阳能板包括一个或多个硅太阳能电池。
[0012]在上述太阳能模块中，其中，所述无线功率发射模块包括无线功率发射电路和线圈；所述太阳能板包括一个或多个薄膜太阳能电池，以及在所述一个或多个薄膜太阳能电池的金属互连层中制造所述线圈。
[0013]在上述太阳能模块中，其中，所述无线功率发射模块包括无线功率发射电路和线圈所述无线功率发射电路包括一个或多个IC芯片。
[0014]根据本发明的另一个方面，提供了一种系统，包括:太阳能模块，包括太阳能板和电连接至所述太阳能板的无线功率发射器，用于无线发射由所述太阳能板所产生的功率；以及设备，包括无线功率接收器，配置为接收由所述太阳能模块的所述无线功率发射器所发射的功率。
[0015]在上述系统中，其中，所述设备是选自由平板电脑设备、移动电话、笔记本电脑、电子书和便携式游戏设备所组成的组的移动设备。
[0016]在上述系统中，其中，所述无线功率发射器和所述无线功率接收器配置为通过RF传输功率。
[0017]在上述系统中，其中，所述无线功率发射器和所述无线功率接收器配置为通过磁谐振传输功率。
[0018]在上述系统中，其中，所述无线功率发射器包括无线功率发射器电路和线圈。
[0019]在上述系统中，其中，所述无线功率发射器包括无线功率发射器电路和线圈；在制造所述太阳能板期间，将所述线圈集成到所述太阳能板中。
[0020]在上述系统中，其中，所述无线功率发射器包括无线功率发射器电路和线圈；在制造所述太阳能板期间，将所述线圈集成到所述太阳能板中；所述太阳能板包括背部金属层，所述背部金属层包括所述太阳能板的所述线圈和背部金属接触件。
[0021]在上述系统中，其中，所述无线功率发射器包括无线功率发射器电路和线圈；所述太阳能板包括一个或多个薄膜太阳能电池，以及在所述一个或多个薄膜太阳能电池的金属互连层中制造所述线圈。
[0022]根据本发明的又一个方面，提供了一种太阳能模块，包括:薄膜CIGS太阳能板；RF或磁谐振无线功率发射电路，连接至所述太阳能板，用于无线发射由所述太阳能板所产生的功率；以及线圈，集成到所述太阳能板中且电连接至所述无线功率发射电路。
【附图说明】
[0023]当结合附图进行阅读时，通过以下详细描述可以更好地理解本发明的各个方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘出。事实上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
[0024]图1A和图1B分别示出了具有接线盒和连接件的太阳能模块的前视图和后视图。
[0025]图2A和图2B根据一些实施例分别示出了具有无线功率发射器的太阳能模块的前视图和后视图。
[0026]图3根据一些实施例示出了太阳能模块的RF功率传输区。
[0027]图4根据一些实施例不出了 RF功率发射和接收系统。
[0028]图5根据一些实施例示出了太阳能模块的磁谐振或电感功率传输区。
[0029]图6根据一些实施例示出了磁共振或电感功率发射和接收系统。
[0030]图7示出了包括无线功率产生和发射单元以及将功率无线发射到其中的设备的系统。
[0031]图8示出了 CIGS薄膜太阳能模块制造方法，具有制造用于从太阳能模块发射功率的嵌入式线圈的步骤。
【具体实施方式】
[0032]以下公开内容提供了许多用于实施不同的主题特征的不同实施例或实例。以下描述组件和配置的具体实例以简化本发明。当然，这仅仅是实例，并不是用于限制本发明。例如，在以下描述中，第一部件形成在第二部件上方或者上可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，还可以包括在第一部件和第二部件之间插入有附加部件，从而使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字母。该重复是为了简明和清楚，而且其本身没有规定所讨论的各个实施例和/或结构之间的关系。
[0033]此外，为了便于描述，诸如“在…下面”、“在…下方”、“下”、“在…上方”、“上”等空间相对位置术语在本文中可以用于描述如附图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中描述的方位外，这些空间相对位置术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并因此对本文中使用的空间相对位置描述符进行同样的解释。
[0034]同样，除非另有说明，涉及诸如“耦合”、“连接”和“互连”的电连接等的术语是指结构直接或通过中间结构间接地与另一个结构进行通信的关系。
[0035]图1A和图1B分别示出了太阳能模块10的前视图和后视图。太阳能模块10包括支持功率生成区30的框架20，该功率生成区包括多个串联或并联的太阳能电池。该功率生成区30的前面由标号30A指定且后面由标号30B指定。参考图1B，太阳能模块10的后面包括连接至连接件50的接线盒40，该连接件具有正导线和负导线。如上面所讨论的，接线盒40和连接件50之间的连接易于有电气或机械故障。
[0036]图2A和图2B示出了太阳能模块100的实施例。太阳能模块100包括支持功率生成区120的框架110，该功率生成区包括多个串联或并联的太阳能电池。该功率生成区120的前面由标号120A指定且后面由标号120B指定。太阳能电池可以是任意设计，诸如硅太阳能电池或这种薄膜太阳能电池(例如，非晶S1、铜铟镓(二)硒(CIGS)、或CdTe薄膜太阳能电池)。到现在为止，太阳能模块100与图1的太阳能模块10相同。
[0037]现在参考图2B，太阳能电池100的后面包括无线功率传输区130而不是接线盒和连接件。这种功率传输区连接至功率生成区(即，太阳能板的)的正负极输出，且配置为将功率生成区产生的功率无线发射至相反(reciprocally)配置的功率接收器。以这种方式，太阳能模块100没有在易于有电气或机械故障的接线盒处的机械功率连接。
[0038]图3示出了功率传输区130A的一个实施例。在这个实施例中，通过RF从太阳能模块100传输功率。该实施例包括连接太阳能模块100的正和负功率引线之间的RF电路200，以及连接至RF电路的RF线圈300。
[0039]图4更详细地示出了图3的功率生成区130A中示出的RF发射器200的一个实施例。图4还示出了相应的可以位于太阳能模块外部的无线RF功率接收器250。据估计，这种配置的能量传输率的效率大约是95%。RF发射器200可以采用多种形式，且在图4中仅示出了一种这样的实施例。RF发射器200包括与功率生成区的正极引线和负极引线相对应的正极引线202和负极引线204。正极引线连接至RC电路206，该RC电路转而连接至发射线圈300。
[0040]诸如RF接收器250的相应的RF接收器位于太阳能电池100之外。与发射器一样，RF接收器可以采用多种形式，且图4仅示出了一种这样的实例。图4的RF接收器250包括连接在正和负输出结点之间的线圈252以接收来自发射线圈300的RF能量、谐振电容器254、整流器256、滤波电容器258、稳压器260和输出电容器262。例如，RF功率发射器和接收器可商购自 Fa Da Tong Technology C0., Ltd., Chung-Ho City, Taipei County, Taiwan。例如，这个公司提供Al-EVB-TX RF发射器和β 3-40W-RX-EVB RF接收器产品。
[0041]图5不出了功率传输区130B的另一个实施例。在这个实