专利名称：太阳能电池模块的制作方法
技术领域：
本发明关于一种太阳能电池模块。
背景技术：
随着消耗性能源的耗竭危机以及全球环保意识的高涨，有效利用各种再生能源已 成为现今极为重要的课题。由于太阳能是生活中最显而易见的再生能源之一，因此，太阳能 电池技术也成为现今业者发展重点之一。请参照图1所示，一种公知的太阳能电池模块1包括一电路板11及多个太阳能电 池芯片12，所述太阳能电池芯片12设置在电路板11。因此，外部光线可照射太阳能电池芯 片12，并与太阳能电池芯片12产生光电转换效应，借此太阳能电池模块1即可产生电能输
出ο然而，当以太阳光是外部光线而射至太阳能电池芯片12时，除了光线之外也会带 来热能。长时间的太阳光照射，再加上无适当的散热手段，可能会影响太阳能电池芯片12 的光电转换效率。因此，如何提供一种能够改善散热效果的太阳能电池模块，已成为重要课题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够改善散热效果的太阳能电池模块。本发明可采用以下技术方案来实现的。依据本发明的一种太阳能电池模块包括一电路板、至少一个太阳能电池芯片及一 散热单元。电路板具有相对的一第一表面及一第二表面，太阳能电池芯片设置在电路板的 第一表面。散热单元连接在电路板的第二表面。在本发明中，上述散热单元锁合、或焊接、或黏合连接在上述电路板的第二表面。在本发明中，上述散热单元通过焊料或导热材连接在上述电路板。 在本发明中，上述太阳能电池芯片通过焊料或导热材表面连接在上述电路板，上 述电路板对应于上述太阳能电池芯片至少具有一开孔，焊料或导热材充填在开孔，焊料或 导热材直接与太阳能电池芯片接触。依据本发明的一种太阳能电池模块包括一电路板、至少一个太阳能电池芯片及一 散热单元。电路板具有一开孔以及相对的一第一表面及一第二表面，太阳能电池芯片设置 在电路板的第一表面，并对应于开孔，散热单元经由开孔内的一导热材或一焊料连接在太 阳能电池芯片。借由上述技术方案，本发明的太阳能电池模块至少具有下列优点承上所述，依据本发明的太阳能电池模块连接散热单元在电路板上，相对在太阳 能电池芯片的另一个表面。因此，通过散热单元可提高太阳能电池模块的散热效果。且散 热单元可利用锁合、或焊接、或黏合等方式连接在电路板上，借此也可提高太阳能电池模块 的制作效率。再者，若散热单元利用焊接或黏合等方式连接在电路板，则当太阳能电池芯片经由焊料或导热材连接在电路板第一表面时，通过电路板上对应于太阳能电池芯片具有的 开孔，焊料或导热材可充填开孔并流至电路板第二表面。借此，即可同时将散热单元焊接或 黏合在电路板的第二表面，进而可更进一步提高太阳能电池模块的制作效率。
图1是一种公知的太阳能电池模块示意图；图2是本发明优选实施例的太阳能电池模块的剖面示意图；图3及图4是本发明优选实施例的太阳能电池模块的不同态样剖面示意图；以及图5是本发明优选实施例的太阳能电池模块的另一种态样示意图。主要元件符号说明1、2、2a 2c 太阳能电池模块ll、21、21a 21c 电路板12,22 太阳能电池芯片211 第一表面212 第二表面213,213c 开孔23 散热单元24、24c 聚光元件25 金属层M:导热材S 焊料
具体实施例方式以下将参照相关图式，说明依本发明优选实施例的一种太阳能电池模块，其中相 同的元件将以相同的符号加以说明。请参照图2所示，本发明优选实施例的太阳能电池模块2的剖面示意图。太阳能 电池模块2也可称为光伏打电池(photovoltaic cell)模块，其包括一电路板21、至少一个 太阳能电池芯片22及一散热单元23。电路板21例如可以是一玻璃电路板、或一树脂电路板、或一陶瓷电路板、或一金 属核心电路板、或一玻璃纤维电路板，在此不予以限制。电路板21并具有相对的一第一表 面211及一第二表面212。其中，相对的第一表面211与第二表面212可以是实质上平行的 两个表面。太阳能电池芯片22设置在电路板21的第一表面211。太阳能电池芯片22的材 料包括硅、或锗、或化合物半导体、或有机材料。太阳能电池芯片22的材质结构可以是非 晶、或微晶、或复晶、或多晶、或单晶。承上，太阳能电池芯片22可例如是单晶硅、或单晶锗 (Ge)、或多晶娃(multi-crystalline silicon)、或多晶锗、或复晶娃(poly-silicon)或非 晶硅、或非晶锗、或微晶硅、或化合物半导体(例如III-V族或II-VI族)、或有机染敏电池 (Dye-sensitized Solar Cell)等。太阳能电池芯片22可通过焊料S或导热材表面连接(SMT)在电路板21，且焊料S或导热材直接与太阳能电池芯片22接触。在此，以太阳能电池芯片22通过焊料S表面连接 在电路板21作说明，其非限制性。其中，焊料S例如可包括锡、或锡合金(例如锡镍合金) 或其组合，导热材例如可以是导热膏、硅胶、或是奈米金属粒子掺杂在树脂。而通过焊料S 则将原本熔融状的焊料S，经回焊(reflow)冷却后，即可固化以连结太阳能电池芯片22与 电路板21。再者，若电路板21的表面未具有金属材质，为使太阳能电池芯片22能经由焊料S 与电路板21紧密连接，电路板21还可具有金属层(图中未显示)设置在第一表面211，金 属层的材质可包括铜、镍、银或锡。借此，以使太阳能电池芯片22能经由焊料S确实地连接 在非金属材质的电路板21的第一表面211。散热单元23连接在电路板21的第二表面212。散热单元23例如可包括一散热鳍 片、或一散热板、或一散热片、或一热管(heat pipe)或其组合。在此，散热单元23以包括 散热鳍片作说明，其非限制性，散热鳍片可利用挤型制程来制作，而是一挤型散热鳍片。散 热单元23可锁合、或焊接、或黏合等方式连接在电路板21，因此，散热单元23可通过螺丝 锁合在电路板21，或者通过焊料S焊接在电路板21，或者通过导热材黏合在电路板21。在 此，以散热单元23通过焊料S焊接在电路板21作说明，其非限制性。同样地，若电路板21的表面未具有金属材质，为使散热单元23可经由焊料S与电 路板21紧密连接，电路板21的第二表面212也可具有金属层(图中未显示)。需注意的 是，金属层也可设置在散热单元23面对电路板21的表面，其中金属层可以电镀形成。换言 之，散热单元23上也可设置金属层(电路板21的第二表面212与散热单元23设置金属层 的地方可择一即可)，以使散热单元23能确实地连接在电路板21第二表面212。借此，太阳能电池模块2通过连接散热单元23在电路板21上相对在太阳能电池 芯片22的第二表面212。因此，通过散热单元23可提高太阳能电池模块2的散热效果，且 散热单元23可利用锁合、或焊接、或黏合等方式连接在电路板21上，借此也可提高太阳能 电池模块2的制作效率。请参照图3所示，本发明优选实施例的太阳能电池模块2a的另一种态样剖面示意 图。太阳能电池模块2a还可包括至少一个聚光元件24与太阳能电池芯片22对应设置。聚光元件24例如可以是凸透镜或菲涅尔透镜(Fresnel lens)，而菲涅尔透镜可 以是周期性排列的直线型菲涅尔透镜或者同心圆型菲涅尔透镜。或者，菲涅尔透镜可以是 光穿透型或光反射型。在本实施例中，聚光元件24以光穿透型的菲涅尔透镜为例。另外，电路板21a以非金属材质为例，太阳能电池芯片22通过导热材M表面连接 在电路板21a，而散热单元23则通过焊料S焊接在电路板21a，且电路板21a的第二表面212 可具有金属层25，以增加焊料S的附着力，使散热单元23能确实地连接在电路板21a第二 表面212。当然，金属层25也可设置在散热单元23面对电路板21a的表面。因此，通过设置太阳能电池芯片22在聚光元件24的焦点附近，则可将至少一部分 外部光线聚集在太阳能电池芯片22，以降低外部光线未与太阳能电池芯片22反应即直接 穿出太阳能电池模块2a的情况，从而可提高太阳能电池模块2a的光线利用率。请参照图4所示，本发明优选实施例的太阳能电池模块2b的另一种态样剖面示意 图。太阳能电池模块2b的电路板21b对应于太阳能电池芯片22还可具有至少一个开孔 213，而焊料S或导热材充填在开孔213。在此，以焊料S充填在开孔213作说明，因此开孔213的孔壁上也可具有金属层25，以使焊料S能确实地连接在电路板21b。当然，电路板21b 对应于太阳能电池芯片22也可以是具有多个开孔213。因此，当太阳能电池芯片22经由焊料S连接在电路板21b第一表面211时，焊料S 也会充填所述开孔213并流至电路板21b第二表面212。借此，即可同时将散热单元23焊 接在电路板21b的第二表面212，进而可更进一步提高太阳能电池模块2b的制作效率。需 注意者，焊料S也可不用布满整个电路板21b的第二表面212。值得一提的是，太阳能电池模块2b也可具有多个太阳能电池芯片22及聚光元件 (图中未显示)，且电路板21b对应于所述太阳能电池芯片22设置多个开孔213。借此，可 提高太阳能电池模块2b的光电转换效率，以产生更高的电能输出，来增加其应用范围。请参照图5所示，本发明优选实施例的太阳能电池模块2c的另一种态样示意图。 太阳能电池模块2c包括多个聚光元件24c，且电路板21c具有多个开孔213c，太阳能电池 芯片22设置在电路板21c的第一表面211，并对应于开孔213c。需注意的是，各太阳能电 池芯片22对应的开孔213c数量并不限制，可以是一个或多个，在此以各太阳能电池芯片22 对应多个开孔213c设置，其非限制性。再者，所述聚光元件24c可在同一基板上滚压或射出形成，或者在不同基板上形 成后，再通过拼接方式来形成，在此不予以限制。另外，散热单元23经由开孔213c内的焊料或导热材M直接连接在太阳能电池芯 片22的背侧。换言之，散热单元23位在电路板21c的第二表面212，但未与电路板21c接 触。需注意的是，与散热单元23连接的焊料或导热材M可能因表面张力，而略为突出在开 孔213c外的范围。借此，除可在连接太阳能电池芯片22时，同时将散热单元23连接(利用焊接或黏 合)在电路板21c的第二表面212外，更可减少焊料或导热材M的使用量，以进一步降低成 本。综上所述，依据本发明的太阳能电池模块连接散热单元在电路板上，相对在太阳 能电池芯片的另一个表面。因此，通过散热单元可提高太阳能电池模块的散热效果，且散热 单元可利用锁合、或焊接、或黏合等方式连接在电路板上，借此也可提高太阳能电池模块的 制作效率。再者，若散热单元利用焊接或黏合等方式连接在电路板，则当太阳能电池芯片经 由焊料或导热材连接在电路板第一表面时，通过电路板上对应于太阳能电池芯片设置的开 孔，焊料或导热材可充填开孔并流至电路板第二表面。借此，即可同时将散热单元焊接或黏 合在电路板的第二表面，进而可更进一步提高太阳能电池模块的制作效率。以上所述仅为举例性，而非为限制性者。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，均应包括在后附的权利要求中。
权利要求
1.一种太阳能电池模块，其特征在于，包括 一电路板，具有相对的一第一表面及一第二表面；至少一个太阳能电池芯片，设置在所述电路板的所述第一表面；以及 一散热单元，连接在所述电路板的所述第二表面。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述散热单元锁合、或焊接、 或黏合连接在所述电路板的所述第二表面。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述散热单元通过一焊料或 一导热材连接在所述电路板。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述焊料包括锡、或锡合金或 其组合。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述太阳能电池芯片通过一 焊料或一导热材表面连接在所述电路板。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述电路板对应于所述太阳 能电池芯片至少具有一开孔。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述焊料或所述导热材充填 在所述开孔。
8.根据权利要求5所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述焊料或所述导热材直接 与所述太阳能电池芯片接触。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述电路板还具有一金属层 设置在所述第二表面。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述金属层的材质包括铜、 镍、银或锡。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述散热单元与所述电路板 接触的表面还具有一金属层。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，还包括 至少一个聚光元件，与所述太阳能电池芯片对应设置。
13.—种太阳能电池模块，其特征在于，包括一电路板，具有一开孔以及相对的一第一表面及一第二表面；至少一个太阳能电池芯片，设置在所述电路板的所述第一表面，并对应于所述开孔；以及一散热单元，经由所述开孔内的一导热材或一焊料连接在所述太阳能电池芯片。
全文摘要
一种太阳能电池模块，包括一电路板、至少一个太阳能电池芯片及一散热单元。电路板具有相对的一第一表面及一第二表面，太阳能电池芯片设置在电路板的第一表面。散热单元连接在电路板的第二表面。本发明的太阳能电池模块可通过散热单元来提高散热效果。
文档编号H01L31/052GK101997049SQ20091016655
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者白维铭, 胡顺源 申请人:启耀光电股份有限公司