专利名称：太阳能电池装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能电池装置，尤其涉及一种对漫射光线利用率高的太阳能电池装置。
背景技术：
随着世界人口增加，工商发展已消耗大量能源，加以温室效应带来的全球暖化，寻找替代能源已成为世界各国的重点研究。相较于其它能源有枯竭或环境污染的问题，太阳能则拥有干净(环保)、丰富(取之不尽)等优点，因此逐渐受到大家重视。使用太阳能的方式可分两类，其一是利用太阳热能，举例来说，太阳能热面板会将来自太阳的电磁辐射转换成热能，用以居家加热、运转特定的工业过程、或是驱动高级涡轮来产生电力。另一则是光伏电池，太阳能光伏面板可将阳光直接转换成电能，以供各种应用。太阳能光伏面板通常由太阳能电池数组所组成，各太阳能电池彼此互连在一起。 该等太阳能电池通常排列成连续的串联及/或并联的太阳能电池群。虽然太阳能面板已经有许多成功应用例，但现今仍无法普及，价格昂贵是因素之一。如何降低太阳能电池价格， 除了降低原物料及制造成本外，提升电池效率、减少电池外围配件等也是可行的方向。太阳能电池技术可分成两大族群平板与聚光器。平板技术包括在玻璃罩与铝制 (或玻璃)支撑架之间有全范围收光(full area coverage)的太阳能电池芯片。太阳能电池通常于低成本基材(例如，玻璃、塑料、或不锈钢)上沉积结晶硅，或各种半导体材料的薄膜。沉积技术一般包含某种类型的气相沉积、电沉积、或湿式化学制程。在平板技术中，日光直接照射太阳能电池；而聚光器技术则利用数个光学元件使日光聚焦于一个或多个太阳能电池上。用光学构件聚集日光可减少光照射芯片所需要的表面积，同时提高太阳能转换效率。聚光器元件的一例为圆柱透镜，其使日光在表面上聚焦成线性样式。藉由放置一长条太阳能电池或一线性数组的太阳能电池于此类透镜的焦平面中，则在有日照的情况下， 电池或电池数组可吸收聚焦过的日光且直接转换成电能。在相同的表面积下，此类聚光器所产生的电能比平板电池多。然，无论是平板或聚光技术，传统太阳能电池都置于一平面基板上以吸收光能并转换成电力输出。太阳光照射至地表时，根据其光线入射方式，可分为直射日照(DirectNormal Insolation)与漫射日照(Diffuse Insolation) 0若是考虑太阳张角内的光线循太阳方位角入射太阳能电池装置受光面，是为直射日照；若是考虑光线通过大气层、云层造成的漫射光入射太阳能电池装置受光面，是为漫射日照。一般而言，晴空万里时，直射日照强，阴天或多云时，漫射日照比例较高，接收到的辐射约为晴天的一半。然，设计太阳能电池装置时，通常只考虑直射日照，而忽略漫射日照。直射日照的特点是方向确定，例如正午时阳光以垂直地面的角度入射地表，而傍晚时阳光以与地表30度的交角入射地表；而漫射日照经过多次反射而朝多个方向分散的光线。因为通常只考虑直射日照，因此技术人员多采用追日系统使得太阳能电池装置的受光面接受垂直入射的光线量，从而忽略了大量的漫射光线量。因此，太阳能电池装置在高纬度地区，或阴天、多云时的发电效果欠佳。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种对漫射光线利用率高的太阳能电池装置。一种太阳能电池装置，其包括一基座和多个刚性太阳能电池单元，该基座具有一暴露在外部的曲表面，该多个刚性太阳能电池单元分别位于该曲表面，该曲表面从四周向中央升高以使该多个刚性太阳能电池单元接收来自多个方向的光线。相对于现有技术，本发明提供的太阳能电池装置在一个自四周向中央升高的曲表面上设置刚性太阳能电池单元，从而可多角度地吸收漫射辐射能，提高该太阳能电池装置的输出功率。
图1是本发明实施提供的太阳能电池装置的立体结构示意图。
图2是图1所示的太阳能电池装置的俯视图。
图3是图2所示的太阳能电池装置的III-III方向的剖面图。
主要元件符号说明
太阳能电池装置10
基座11
刚性太阳能电池12
平面22
底面24
曲表面110
具体实施例方式请参阅图1、图2及图3，本发明实施例提供的太阳能电池装置10包括基座11和多个刚性太阳能电池12。本实施例中，该基座11为陶瓷基座，该基座11设有电路以与该多个刚性太阳能电池12电连接并输出电流。每个刚性太阳能电池12形成的电流通过电路输
出ο该基座11具有一暴露在外的曲表面110，平面22和一底面M，该多个刚性太阳能电池12位于该曲表面110和该平面22。该曲表面110从四周向中央升高，形成一个相对该底面M凸起的表面，从而使来自各个方向的漫射光线近乎垂直地入射至该多个刚性太阳能电池12中的一个或多个上。在本实施例中，多个刚性太阳能电池12于该曲表面110上沿三个自下而上等间隔的虚拟圆分布，且每个虚拟圆上的刚性太阳能电池12等间隔分布。在其它实施例中，多个刚性太阳能电池12还可如下分布越靠近该曲表面110的中央，刚性太阳能电池12分布地越密集以增加受光面积。比如，中央分布有10个紧密配合的刚性太阳能电池12，而靠近四周分散地设置5个刚性太阳能电池12。该多个刚性太阳能电池12可紧密连接在一起，也可个自独立。
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在本实施例中，该曲表面110为球冠。在其它实施例中，该曲表面110还可以为旋转抛物面、圆台的侧面等。该曲表面110还可以为非对称曲面，例如，该曲面一侧面积大于另一侧面积。该平面22位于该曲表面110的中央，即位于曲表面110的顶部。该平面22既可以通过将曲表面110的顶部中央通过机械的方式磨平，也可以于该曲表面110的顶部中央加设一个平面结构，例如平板等。本实施例中的平面22通过前一种方式形成。该平面22 也设有刚性太阳能电池12用以增加该太阳能电池装置10对直射光线的吸收。该底面M位于该曲表面110的最低处，与该平面22平行。该底面M与该曲表面 110之间可为实心结构，也可为空。该底面M也可省略。刚性太阳能电池12的衬底不具可挠性，例如，衬底为砷化镓，硅等的太阳能电池。 此类太阳能电池单元可为硅芯片型太阳能电池，或者为沉积在刚性基板上的薄膜型太阳能电池等。多个刚性太阳能电池12可紧密相连或分散配置，且尽量与该曲表面110贴合。优选地，每个刚性太阳能电池12都对应设置一个聚光元件，例如菲涅尔透镜，凸透镜等，以聚集更多的光线至每个刚性太阳能电池12。由于该太阳能电池装置10可吸收来自多个方向的漫射光线，因此可提高其在高纬度地区，或阴天、多云时的输出功率。可以理解，刚性太阳能电池12的数量越多，受光面积越大，太阳能电池装置10的输出功率越大。多个太阳能电池装置10可组成一个太阳能电池模块使输出功率达到使用需求。可以理解的是，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种太阳能电池装置，其包括一个基座和多个刚性太阳能电池单元，其特征在于 该基座具有一个暴露在外部的曲表面，该多个刚性太阳能电池单元分别位于该曲表面，该曲表面从四周向中央升高以使该多个刚性太阳能电池单元接收来自多个方向的光线。
2.如权利要求1所述的太阳能电池装置，其特征在于该多个刚性太阳能电池于该曲表面上沿多个自下而上等间隔的虚拟圆分布，且每个虚拟圆上的刚性太阳能电池等间隔分布。
3.如权利要求1所述的太阳能电池装置，其特征在于越靠近该曲表面的中央，该多个刚性太阳能电池分布地越密集。
4.如权利要求1至3中任一项所述的太阳能电池装置，其特征在于该曲表面为球冠。
5.如权利要求1至3中任一项所述的太阳能电池装置，其特征在于该曲表面为旋转抛物面。
6.如权利要求1至3中任一项所述的太阳能电池装置，其特征在于该曲表面为圆台的侧面。
7.如权利要求1至3中任一项所述的太阳能电池装置，其特征在于该曲表面的中央设有一平面，该平面设有至少一刚性太阳能电池单元。
8.如权利要求1所述的太阳能电池装置，其特征在于该基座设有电路以与该多个太阳能电池单元电连接并输出电流。
9.如权利要求1所述的太阳能电池装置，其特征在于该基座为陶瓷基座。
10.如权利要求1所述的太阳能电池装置，其特征在于每一个刚性太阳能电池单元均对应设置一个聚光元件以聚集光线。
全文摘要
一种太阳能电池装置，其包括一基座和多个刚性太阳能电池单元，该基座具有一暴露在外部的曲表面，该多个刚性太阳能电池单元分别位于该曲表面，该曲表面从四周向中央升高以使该多个刚性太阳能电池单元接收来自多个方向的光线。
文档编号H01L31/052GK102263146SQ201010184730
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者韦安琪 申请人:富士迈半导体精密工业(上海)有限公司, 沛鑫能源科技股份有限公司