专利名称：支撑件、支撑组件及太阳能光伏集光器与led发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电学领域，尤其是涉及一种可作为太阳能电池及LED发光器件等支撑结构的支撑件、支撑组件及太阳能光伏集光器与LED发光装置。
背景技术：
目前的聚光式太阳能系统中，为实现使太阳能电池充分受光性好并保证太阳能电池的保护组件(如保护二极管)不至因受聚光发热而损坏，一般均采用多个太阳能箱组合， 将每块太阳能电池均对应设置于一个太阳能箱内，在每个太阳能电池上连接保护二极管， 将多块太阳能电池连接成组合式太阳能电池，从而在既保证各太阳能箱内的太阳能电池可充分受光的同时，也保证太阳能电池在进行光与电转换的过程中不会因过热使每块太阳能电池的保护二极管造成损坏。这种既要保证元件密集度，又要保证其器件不因过热而损坏的问题，在LED (Light Emitting Diode，发光二极管)发光器件形成的照明装置也存在。而目前的聚光式太阳能系统中，由于在追日仪允许误差内需要保证光斑投射在太阳能电池板面积内，必然存在聚光形成的强光面积无法完全覆盖太阳能电池板的面积，会导致太阳能电池的光电转换率降低，和太阳能光伏电池元件的面积的浪费，如果使太阳能电池板集中布置，可以使光斑大于太阳能电池板面积并在追日仪允许误差内完全覆盖太阳能电池板，但这需要在受光面积内密集布置太阳能光伏电池元件，而串联/并联组合式太阳能电池板需要布置相应的保护二极管，现有技术无法做到密集布置太阳能光伏电池元件并同时布置保护二极管，同时现有技术也无法实现如此高密度布置的太阳能电池板的散热问题。同理在LED发光装置中，为保证保护器件不致过热，也存在使LED发光器件面积分散过大，导致发光不够集中的问题。
发明内容
鉴于现有技术存在的问题，本发明实施方式的目的是提供一种支撑件、支撑组件及太阳能光伏集光器与LED发光装置，通过该支撑件可用于制成太阳能电集光器或LED发光装置从而既能保证受光或发光面积集中度高，又能保证散热性能好。本发明的目的是通过下述技术方案实现的本发明实施方式提供一种支撑件，该支撑件包括支撑件本体和导电层；其中，由导热材料制成的所述支撑件本体外表面设有至少一个支撑面，其中至少一个支撑面的表面设置所述导电层，所述导电层与所述支撑件本体之间绝缘；所述支撑件本体内设有散热孔。上述支撑件外表面还设有至少一个接触配合面，所述接触配合面为平直面、曲面或异型面。上述支撑件中，所述散热孔为至少一个，为设置在所述支撑件本体上的通孔或盲孔。
上述支撑件中，所述散热孔为至少两个，其中包括至少一个设置在所述支撑件本体上的通孔，以及包括至少一个设置在所述支撑件本体上的盲孔。上述支撑件中，所述导电层为导电材料固定覆盖在所述支撑面的表面形成的导电层。上述支撑件中，所述制成支撑件本体的导热材料采用绝缘材料(如含有氧化铝陶瓷或玻璃或氮化硼的绝缘导热材料)；或者，所述支撑件本体采用导热的金属材料制成，在其支撑面表面覆盖导热绝缘层。上述支撑件中，所述支撑件本体为中空的三棱形结构，其中空部分为所述散热孔， 三棱形结构的三个外表面中至少两个作为所述支撑面。上述支撑件中，所述支撑件本体为中空的方形结构，其中空部分为所述散热孔，四方形结构的四个外表面中两个间隔开并相对应的外表面作为所述支撑面。上述支撑件中，所述支撑件本体为中空的五棱形结构，其中空部分为所述散热孔， 五棱形结构的五个外表面中相临的两个外表面和与所述两个外表面间隔设置的一个外表面作为所述支撑面。上述支撑件中，所述支撑件还包括设置于所述散热孔中的冷却管。本发明实施方式还提供一种支撑组件，该支撑组件包括至少两个上述的支撑件， 各支撑件相临设置并固定连接构成整体的支撑结构。本发明实施方式进一步提供一种太阳能光伏集光器，该太阳能光伏集光器包括 支撑部件、多个光伏电池元件和多个保护二极管；其中，所述支撑件采用上述的支撑件或上述的支撑组件；所述多个光伏电池元件排列设置在所述支撑部件的至少一个支撑面上；所述多个保护二极管排列设置在所述支撑部件的至少一个另外的支撑面上；所述多个光伏电池元件通过所述支撑部件的支撑面表面的导电层形成的导电线路分别与所述支撑部件上设置的多个保护二极管电连接，使多个光伏电池元件与多个保护二级管连接成光伏电池电路矩阵。本发明实施方式又提供一种LED发光装置，该发光装置包括多个LED发光器件和支撑部件；其中，所述支撑部件采用上述的支撑件或上述的支撑组件；所述多个LED发光器件排列设置在所述支撑部件的至少一个支撑面上，通过支撑面表面的导电层形成的导电线路连接成LED发光电路。通过上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式中通过在支撑件外表面设置支撑面，并在支撑面上设置导电层以及在支撑件本体上设置散热孔，形成一种可以方便安装多个光伏电池元件或多个LED发光器件等器件的支撑件。使得即能保证安装在支撑件上部件的面积集中，同时又可以保证安装在支撑件上的各部件保持良好的散热效果。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的支撑件的结构示意图；图2为本发明实施例一提供的支撑件的另一结构示意图；图3为本发明实施例一提供的支撑件的又一结构示意图；图4为本发明实施例一提供的支撑件中设置冷却管的结构示意图；图5为本发明实施例一提供的支撑件中设置冷却管的结构示意图；图6为本发明实施例二提供的支撑件的结构示意图；图7为本发明实施例三提供的支撑组件的结构示意图；图8为本发明实施例三提供的太阳能光伏集光器的结构示意图；图9为本发明实施例三提供的太阳能光伏集光器的光伏电池矩阵电路原理图；图10为本发明实施例三提供的太阳能光伏集光器的另一种结构示意图；图11为图10中的太阳能光伏集光器的侧视示意图；图12为本发明实施例三提供的多个太阳能光伏集光器组合后的示意图；图13为图12中的组合后的太阳能光伏集光器的端部示意图；图14为本发明实施例三提供的另一种结构的太阳能光伏集光器的示意图；图15为图14中的太阳能光伏集光器组合后的示意图；图16为本发明实施例三提供的又一种结构的太阳能光伏集光器的示意图；图17为图16中的太阳能光伏集光器的另一角度示意图；图18为图16中的太阳能光伏集光器的端部示意图；图19为图16中的太阳能光伏集光器多个组合后的示意图；图20为图19中的组合后的太阳能光伏集光器的另一角度示意图；图21为图19中的组合后的太阳能光伏集光器的端部示意图；图22为本发明实施例四提供的LED发光装置的示意图；图23为本发明实施例四提供的LED发光装置组合后的示意图；图中各标号对应的部件为1-支撑件本体；2-支撑面；3-导电层；4-散热孔； 5-接触配合面；6-冷却管；11-第一支撑件；12-第二支撑件；21-支撑部件；22-光伏电池元件；23-保护二极管；201-—个太阳能光伏集光器； 202-另一太阳能光伏集光器。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。下面对本发明实施例作进一步地详细描述。实施例一本实施例提供一种支撑件，可用在太阳能光伏集光器或LED发光装置等设备中， 起到即能同时设置多个太阳电池板或发光LED器件，又能保证良好散热的效果，如图1所示，该支撑件具体包括支撑件本体1和导电层3 ；
其中，支撑件本体1由导热材料(如可采用绝缘导热材料，如含有氧化铝陶瓷或玻璃或氮化硼的绝缘材料)制成，支撑件本体1外面表设有至少一个支撑面2，其中支撑面2 可以是平直面或微弧型面，只要便于设置光伏电池元件或LED等部件即可，支撑面2中的至少一个支撑面表面设置所述导电层3，导电层3可以是用导电材料(如铜、银、金等材料)固定覆盖在所述支撑面2的表面形成的导电层，这种导电层3可以根据电路的需要刻蚀成不同的导电线路，导电层3与所述支撑件本体1之间保持绝缘。所述支撑件本体也可采用导热的金属材料制成，在其支撑面表面覆盖导热绝缘层，使导电层覆盖在支撑面表面的导热绝缘层上，既保证了导热性，又保证了导电层与支撑件本体1之间保持绝缘。上述支撑件本体1内设有散热孔4，散热孔4可设置一个或多个，可以是设置在所述支撑件本体1上的通孔或盲孔；所述支撑件本体1内的散热孔4设置多个时，多个散热孔4中可以包括至少一个设置在所述支撑件本体上的通孔，以及包括至少一个设置在所述支撑件本体上的盲孔，即多个散热孔中可以一部分为通孔，而另一部分为盲孔；或者多个散热孔也可以均采用通孔或均采用盲孔。根据支撑件本体1的结构不同，可形成以下几种结构形式的支撑件，如图1所示， 一种结构的支撑件的支撑件本体1为中空的三棱形结构，其中空部分为所述散热孔4，三棱形结构的三个外表面中两个或三个均作为所述支撑面2。如图2所示，另一种结构的支撑件的支撑件本体1为中空的方形结构，其中空部分为所述散热孔4，四方形结构的四个外表面中两个间隔开并相对应的外表面作为所述支撑面2，或其中三个或四个外表面均可以作为所述支撑面2。如图3所示，又一种结构的支撑件的支撑件本体为中空的五棱形结构，其中空部分为所述散热孔4，五棱形结构的五个外表面中相临的两个外表面和与所述两个外表面间隔设置的一个外表面作为所述支撑面2，也可以是另外的部分或全部外表面均作为所述支撑面2。如图4、5所示，上述支撑件中可在散热孔4中设置冷却管6，冷却管6可采用热管、 循环水管或循环油管。图5中示意了在支撑件本体1上设置的两个散热孔4中均设置冷却管6的结构。实际中，上述支撑件的支撑件本体可采用氧化铝陶瓷材料制成，从而形成一种基于氧化铝陶瓷的多面体(一般可制成中空的柱形体)，可在多面体部分表面覆铜形成导电层，多面体内中空部分为散热用的散热孔，散热孔内设置与冷却管路相连的冷却管，冷却管可采用热管、循环水管或循环油管，使用时，多面体表面覆铜可被蚀刻成所需电路形状，电路芯片焊接在覆铜表面，由于氧化铝陶瓷的良好导热性，电路产生的热量可被氧化铝陶瓷传递到冷却管上，保证散热性能，从而大幅度增加电路的允许功率密度。该支撑件可主要用于太阳能和LED发光等大功率电路，来保证散热性及器件可密集安装。本实施例的支撑件，结构简单，用在太阳能光伏集光器或LED发光装置中，具有散热性好，安装器件的集中度高的优点。实施例二本实施例提供一种支撑件，可用在太阳能光伏集光器或LED发光装置等设备中， 起到即能同时设置多个太阳电池板或发光LED器件，又能保证良好散热的效果，该支撑件结构与实施例一中给出的支撑件结构基本相同，也包括支撑件本体2和导电层3 ；不同的是在支撑件本体1外面表设有至少两个支撑面2的前提下，还至少设有一个接触配合面5， 接触配合面5可以是平直面、曲面或异型面(异型面可以是采用在平直表面上设置配合的突起或沟槽形成的异型面，或波折型能相互贴合的异型面，或其它便于两个支撑面上的接触配合面接触配合的结构形式均可)，通过接触配合面5可以使这种结构的支撑件方便的与相同结构的其它支撑件组合使用，具体可将多个支撑件相邻设置，相邻的支撑件的接触配合面相接触后，将多个支撑件固定连接，从而形成一种支撑组件，可有效增加支撑面的面积。本实施例中的支撑件，根据支撑件本体1的结构不同，也可形成以下几种结构形式的支撑件，一种结构的支撑件的支撑件本体1为与图1所示的中空三棱形结构基本相同， 其中空部分为所述散热孔4，三棱形结构的三个外表面中两个作为所述支撑面2，一个作为所述接触配合面5。另一种结构的支撑件的支撑件本体1与图2所示的中空方形结构基本相同，其中空部分为所述散热孔4，四方形结构的四个外表面中两个间隔开并相对应的外表面作为所述支撑面2，另外两个外表面作为所述接触配合面5。又一种结构的支撑件的支撑件本体与图3所示中空的五棱形结构基本相同，其中空部分为所述散热孔4，五棱形结构的五个外表面中相临的两个外表面和与所述两个外表面间隔设置的一个外表面作为所述支撑面2，另外两个外表面作为所述接触配合面5。图6 所示的支撑件结构与图3的支撑件结构基本相同，不同的是其接触配合面5为曲面(即弧形面)。本实施例的支撑件中也可在散热孔中设置冷却管6(与图4、5的示意的结构类似)，冷却管6可采用循环水管、循环油管或连接外部散热装置的热管。本实施例的支撑件，结构简单，通过支撑件上的接触配合面便于与其它类似结构的支撑件配合形成一种整体结构的支撑组件，用在太阳能光伏集光器或LED发光装置中， 具有散热性好，安装器件的集中度高的优点。实施例三本发明实施方式还提供一种支撑组件，该支撑组件是在实施例一给出的支撑件的基础上形成的结构组件，如图7所示，该支撑组件包括至少两个上述实施例一给出的支撑件11、12，各支撑件相临设置并固定连接构成整体的支撑结构。各支撑件可采用多种方式连接，如设有接触配合面的支撑件，可使相临的支撑件之间通过其接触配合面相接触后再固定连接则形成图7所示的支撑组件。若未设有接触配合面的支撑件，可采用在其散热孔内设置冷却管，使各冷却管连接后形成整体的支撑组件。只要能保证将各支撑件连接成整体结构，并保证支撑面积集中且保证散热效果的连接方式均可。图7中仅示意出采用两个支撑件构成的支撑组件，可以知道采用多个支撑件的支撑组件可采用与此类似的方式形成支撑组件，在此不再重复说明。本实施例的支撑组件，便于设置多个光伏电池元件或LED发光器件，从而在保证散热性能的前提下，可形成面积较大的太阳能光伏集光器或LED发光装置。实施例四本发明实施例提供一种太阳能光伏集光器，是在上述实施例一、二、三给出的支撑件或支撑组件的基础上，形成的散热性能好的太阳能光伏集光器，如图8所示，该太阳能光伏集光器包括支撑部件21、多个光伏电池元件22和多个保护二极管23 ；其中的支撑部件 21采用上述实施例一或二给出的支撑件或上述实施例三给出的支撑组件(图8中示意了采用实施例一或二中给出的中空三棱形结构的支撑件形成的太阳能光伏集光器)，在该太阳能光伏集光器中，多个光伏电池元件22排列设置在所述支撑部件21的至少一个支撑面上， 多个光伏电池元件可按密集矩阵式排列设置在所述支撑面上，相邻光伏电池元件之间的间距小于3mm，多个保护二极管22排列设置在所述支撑部件21的其它支撑面中的至少一个支撑面上；多个光伏电池元件22通过支撑部件21的支撑面表面的导电层形成的导电线路分别与支撑部件21上设置的多个保护二极管电23电连接，使多个光伏电池元件22与多个保护二级管23连接成光伏电池电路矩阵(电路图参见图9)。根据采用不同结构的支撑件或支撑组件作为支撑部件21，可形成以下各种结构形式的太阳能光伏集光器，如图10、11所示，当采用的支撑件的支撑件本体为四方形中空结构时，其上部的支撑面上设置多个排列的光伏电池元件22，其底部的支撑面上排列设置对应于光伏电池元件的多个保护二极管23，使光伏电池元件22通过支撑面上的导电层刻蚀出的导电线路与另一支撑面上的多个保护二极管23电连接，按二极管保护的光伏电池电路矩阵电路连接形成光伏电池电路矩阵。如图12、13所示，另一种结构的太阳能光伏集光器，是由图10中所示的单个太阳能光伏集光器组合后形成的组合式太阳能光伏集光器(即将图10中太阳能光伏集光器的排列组合起来，使相临的集光器的接触配合面相接触后将各支撑部件固定连接)，这样可以在保证散热性能的前提下，形成受光面积更大的太阳能光伏集光器。如图14所示，又一种结构的太阳能光伏集光器，与图10中示意的太阳能光伏集光器结构基本相同，不同的是该太阳能光伏集光器的作为支撑部件21的支撑件的支撑件本体上设有两个散热孔，每个散热孔内均设有冷却管6。这种结构的太阳能光伏集光器可有效保证散热效果，不致因工作过程中，温度过高损坏集光器上的器件。图15所示是由图14中所示的单个太阳能光伏集光器组合后形成的组合式太阳能光伏集光器(即将图14中太阳能光伏集光器的排列组合起来，使相临的集光器的接触配合面相接触后将各支撑部件固定连接)，这样既可以保证散热性能，又可以形成更大的受光面积。如图16 18所示，另外一种结构的太阳能光伏集光器，该太阳能光伏集光器中， 作为支撑部件21的支撑件的支撑件本体采用的是五棱柱形中空结构，其上部的两个呈一定角度的支撑面上均设置多个排列的光伏电池元件22，其底部的支撑面上排列设置对应于光伏电池元件的多个保护二极管23，使光伏电池元件通过支撑面上的导电层刻蚀出的导电线路与另一支撑面上的多个保护二极管电连接，按二极管保护的光伏电池电路矩阵电路连接形成光伏电池电路矩阵。如图19 21所示，再一种结构的太阳能光伏集光器，是由图16中所示的单个太阳能光伏集光器组合后形成的组合式太阳能光伏集光器(即将图16中太阳能光伏集光器的排列组合起来，使相临的集光器的接触配合面相接触后固定连接)，这样可以在保证散热性能的前提下，形成受光面积更大的太阳能光伏集光器，并且这种组合式太阳能光伏集光器的光伏电池元件一面形成瓦棱式结构，可对太阳光形成多次反射，对太阳能的利用效率更高，避免平直式受光面的太阳能光伏集光器，反射损失掉部分太阳光。
实施例五本发明实施例提供一种LED发光装置，如图22所示，该发光装置包括多个LED发光器件42(如可以是LED发光管)和支撑部件41 ；其中，所述支撑部件41采用上述实施例一、二给出的支撑件或上述实施例三给出的支撑组件；所述多个LED发光器件42排列设置在所述支撑部件41的至少一个支撑面上，通过支撑面表面的导电层形成的导电线路将各LED发光器件42电连接构成LED发光电路。这种结构的LED发光装置的结构与实施例三中的太阳能光伏集光器的结构基本相同，可参照实施例三，在此不再重复。设置时，可将多个LED发光器件焊接固定在支撑部件的支撑面的导电层上，利用导电层刻蚀后形成的导电线路将多个LED发光器件电连接形成组合式LED发光电路，不但保证了散热性能，也不用外加导电线路，可有效减小该发光装置的体积。图22所示是组合式LED发光装置，是由图21示意的单个LED发光装置组合后构成的LED发光装置，可将各单个LED发光装置的支撑部件41相邻设置并固定连接，从而形成一种整体结构的组合式LED发光装置。不但增大了发光面积，并且可保证具有良好的散热效果。综上所述，本发明实施例中通过在支撑件外表面设置支撑面以及接触配合面，并在支撑面上设置导电层以及在支撑件本体上设置散热孔，形成一种可以方便安装多个光伏电池元件或多个LED发光器件等器件的支撑件。使得即能保证安装在支撑件上部件的面积集中，同时又可以保证安装在支撑件上的各部件保持良好的散热效果。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种支撑件，其特征在于，该支撑件包括支撑件本体和导电层；其中，由导热材料制成的所述支撑件本体外表面设有至少一个支撑面，其中至少一个支撑面的表面设置所述导电层，所述导电层与所述支撑件本体之间绝缘；所述支撑件本体内设有散热孔。
2.如权利要求1所述的支撑件，其特征在于，所述支撑件外表面还设有至少一个接触配合面，所述接触配合面为平直面、曲面或异型面。
3.如权利要求1所述的支撑件，其特征在于，所述散热孔为至少一个，为设置在所述支撑件本体上的通孔或盲孔。
4.如权利要求1所述的支撑件，其特征在于，所述散热孔为至少两个，其中包括至少一个设置在所述支撑件本体上的通孔，以及包括至少一个设置在所述支撑件本体上的盲孔。
5.如权利要求1所述的支撑件，其特征在于，所述导电层为导电材料固定覆盖在所述支撑面的表面形成的导电层。
6.如权利要求1所述的支撑件，其特征在于，所述制成支撑件本体的导热材料采用绝缘导热材料；或者，所述支撑件本体采用导热的金属材料制成，在其支撑面表面覆盖导热绝缘层。
7.如权利要求1 6任一项所述的支撑件，其特征在于，所述支撑件本体为中空的三棱形结构，其中空部分为所述散热孔，三棱形结构的三个外表面中至少两个作为所述支撑面。
8.如权利要求1 6任一项所述的支撑件，其特征在于，所述支撑件本体为中空的方形结构，其中空部分为所述散热孔，四方形结构的四个外表面中两个间隔开并相对应的外表面作为所述支撑面。
9.如权利要求1 6任一项所述的支撑件，其特征在于，所述支撑件本体为中空的五棱形结构，其中空部分为所述散热孔，五棱形结构的五个外表面中相临的两个外表面和与所述两个外表面间隔设置的一个外表面作为所述支撑面。
10.如权利要求1 6任一项所述的支撑件，其特征在于，所述支撑件还包括设置于所述散热孔中的冷却管。
11.一种支撑组件，其特征在于，该支撑组件包括至少两个权利要求1 10任一项所述的支撑件，各支撑件相临设置并固定连接构成整体的支撑结构。
12.—种太阳能光伏集光器，其特征在于，该太阳能光伏集光器包括支撑部件、多个光伏电池元件和多个保护二极管；其中，所述支撑件采用上述权利要求1 10任一项所述的支撑件或上述权利要求11所述的支撑组件；所述多个光伏电池元件排列设置在所述支撑部件的至少一个支撑面上；所述多个保护二极管排列设置在所述支撑部件的至少一个另外的支撑面上；所述多个光伏电池元件通过所述支撑部件的支撑面表面的导电层形成的导电线路分别与所述支撑部件上设置的多个保护二极管电连接，使多个光伏电池元件与多个保护二级管连接成光伏电池电路矩阵。
13.—种LED发光装置，其特征在于，该发光装置包括多个LED发光器件和支撑部件； 其中，所述支撑部件采用上述权利要求1 10任一项所述的支撑件或上述权利要求11所述的支撑组件；所述多个LED发光器件排列设置在所述支撑部件的至少一个支撑面上，通过支撑面表面的导电层形成的导电线路连接成LED发光电路。
全文摘要
本发明公开了一种支撑件、支撑组件及太阳能光伏集光器与LED发光装置。该支撑件包括支撑件本体和导电层；其中，由导热材料制成的所述支撑件本体外表面设有至少一个支撑面，其中至少一个支撑面的表面设置所述导电层，所述导电层与所述支撑件本体之间绝缘；所述支撑件本体内设有散热孔。这种结构的支撑件使得即能保证安装在支撑件上的各部件的面积集中，同时又可以保证安装在支撑件上的各部件保持良好的散热效果。
文档编号H01L33/00GK102270679SQ20111021454
公开日2011年12月7日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者容云 申请人:容云