光伏聚光发电单元的制作方法
【专利摘要】本发明公开了光伏聚光发电单元，其体积小，散热好。本发明包含用于将光能转化为电能的太阳能电池芯片，电池芯片上方安装用于聚光至电池芯片的棱镜；所述电池芯片底部贴附安装在第一导热板上，第一导热板底部贴附安装在第二导热板上，第二导热板固定安装在绝缘基板上；所述第一导热板的面积小于第二导热板的面积；所述第一导热板和第二导热板均为导热材料制作，第一导热板的导热材料的导热效率大于第二导热板的导热材料的导热效率；所述第一导热板底面通过导热硅脂粘接在第二导热板上，所述第二导热板底面通过导热硅脂粘接在绝缘基板上。
【专利说明】
光伏聚光发电单元
技术领域
[0001]本发明涉及聚光光伏发电技术，用于接收太阳光后产生电能。
【背景技术】
[0002]聚光光伏发电是利用聚光的形式使太阳能电池在几倍甚至几百上千倍光强的条件下工作，实现在使用相同光伏电池的情况下，输出更多的电能，降低成本，提高电池的效率，因而具有良好的应用前景。聚光光伏发电属于当今太阳能应用研究的热点课题，也是未来能源结构中最值得期待的可再生能源之一。但目前聚光发电技术中，光能除一部分转化为电能，还有一部分转化为热能，使太阳能电池温度升高，降低了电池输出性能.目前，聚光光伏接收器多采用太阳电池粘接在昂贵的绝缘导热的氮化铝陶瓷上，然后外接较大体积散热片，这种封装结构不仅本身成本高，而且体积大、质量大，增加对追踪支架的负荷，从而提升了追踪支架的成本。散热片裸露在组件外部还会有高压危险；
[0003]传统的聚光光伏单元需要设置大型散热器来将发电过程中没有利用的热能散发掉;这种大型散热器常见的是在背面安装散热板和和散热翅片;这样一方面占用空间大，另一方面容易出现绝缘问题;这样导致了传统结构在内部设置的绝缘材质的成本较大，提升了整体重量和构造成本，不利于整个模组的推广使用。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了光伏聚光发电单元，其体积小，散热好。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现:
[0006]光伏聚光发电单元，包含用于将光能转化为电能的太阳能电池芯片，电池芯片上方安装用于聚光至电池芯片的棱镜;所述电池芯片底部贴附安装在第一导热板上，第一导热板底部贴附安装在第二导热板上，第二导热板固定安装在绝缘基板上；
[0007]所述第一导热板的面积小于第二导热板的面积;所述第一导热板和第二导热板均为导热材料制作，第一导热板的导热材料的导热效率大于第二导热板的导热材料的导热效率；
[0008]所述第一导热板底面通过导热硅脂粘接在第二导热板上，所述第二导热板底面通过导热硅脂粘接在绝缘基板上;所述电池芯片底面通过导热硅脂战绩额在第一导热板上；所述第一导热板和所述第二导热板上均开设有导气孔，所述导气孔为通孔；
[0009]所述棱镜上方设置用于将光线聚光至所述棱镜上的菲涅尔透镜;所述菲涅尔透镜和组装基板之间通过模组上下部连接件连接。
[0010]进一步的是:所述第一导热板和第二导热板上的导气孔的数量分别为四个，且均布在靠近四角的位置;所述电池芯片为砷化镓芯片。
[0011]进一步的是:所述第二导热板朝向菲涅尔透镜一侧凸起均布有散热鳍片。
[0012]进一步的是:所述菲涅尔透镜和第一导热板之间还设置有导光筒;所述导光筒为锥形筒状结构，导光筒的顶端为开放口，所述菲涅尔透镜覆盖所述开放口 ；所述导光筒的底端同样为尺寸小于开放口的开口，所述开口罩扣于电池芯片的上面;所述导光筒的内壁为镜面反射器。
[0013]进一步的是:所述模组上下部连接件为方框形结构，模组上下部连接件底部罩扣于绝缘基板上，模组上下部连接件顶端支撑所述菲涅尔透镜;所述模组上下部连接件顶端的边缘设置有定位凸台；所述模组上下部连接件的侧壁上开设有单向透气孔。
[0014]进一步的是:位于所述太阳能电池芯片两边的第一导热板上方安装有用于输出电量导电板，所述导电板与第一导热板之间设置有绝缘板，所述导电板通过导线与太阳能电池芯片电连接。
[0015]进一步的是:棱镜包括倒圆台状的聚光玻璃和设置在聚光玻璃顶端且镀有光学薄膜的二次聚光透镜;所述光学薄膜包括镀在二次聚光透镜中间位置处的增透膜和镀在二次聚光透镜边缘位置处的反射膜;所述菲涅尔透镜通过光学胶粘接在模组上下部连接件的顶端。
[0016]更进一步的是:所述第二导热板的材质为铝;第一导热板的材质为铜;所述导气孔的横截面为圆形或矩形;所述第一导热板上镀镍;所述绝缘基板和模组上下部连接件为绝缘材质制作。
[0017]本发明有益效果是:
[0018]本发明的能够更有效的进行散热；第一导热板第一时间将热量传导至第二导热板，第二导热板作为最终散热部件，面积大散热效果好;无需设置大型散热器即可达到可靠的散热效果；本发明的底板为绝缘基板，整体绝缘性好，一般的绝缘材质即可达到使用要求，成本低。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的一种【具体实施方式】的主视方向的结构示意图；
[0020]图2为本发明的一种【具体实施方式】的俯视方向的结构示意图；
[0021]图3为本发明的一种优选实施方式的俯视方向的结构示意图；
[0022]图4为本发明的一种优选实施方式的主视方向的结构示意图；
[0023]图5为本发明的另一种优选实施方式的主视方向的结构示意图。
[0024]附图标记说明:
[0025]1-棱镜，2-电池芯片，3-第一导热板，4-第二导热板，5-绝缘基板，6-导气孔，7-散热鳍片，8-聚光玻璃，9-反射膜，10-增透膜，11-二次聚光透镜，12-单向透气孔，13-定位凸台，14-导光筒，15-菲涅尔透镜，16-模组上下部连接件。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图及实施例描述本发明【具体实施方式】:
[0027]需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0028]同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0029]如图所示，其示出了本发明的【具体实施方式】，本发明公开的光伏聚光发电单元，包含用于将光能转化为电能的太阳能电池芯片，电池芯片上方安装用于聚光至电池芯片的棱镜;所述电池芯片底部贴附安装在第一导热板上，第一导热板底部贴附安装在第二导热板上，第二导热板固定安装在绝缘基板上；
[0030]所述第一导热板的面积小于第二导热板的面积;所述第一导热板和第二导热板均为导热材料制作，第一导热板的导热材料的导热效率大于第二导热板的导热材料的导热效率；
[0031]所述第一导热板底面通过导热硅脂粘接在第二导热板上，所述第二导热板底面通过导热硅脂粘接在绝缘基板上;所述电池芯片底面通过导热硅脂战绩额在第一导热板上；所述第一导热板和所述第二导热板上均开设有导气孔，所述导气孔为通孔;本实施例采用导热硅脂的粘接有助于高效散热导热；导气孔能够将贴附过程的空气即时排出，保证了贴附质量。
[0032]所述棱镜上方设置用于将光线聚光至所述棱镜上的菲涅尔透镜;所述菲涅尔透镜和组装基板之间通过模组上下部连接件连接。
[0033]优选的，如图所示:所述第一导热板和第二导热板上的导气孔的数量分别为四个，且均布在靠近四角的位置;所述电池芯片为砷化镓芯片。
[0034]优选的，如图所示:所述第二导热板朝向菲涅尔透镜一侧凸起均布有散热鳍片。本实施例在内部设置散热鳍片，提升散热效率;最终的热量由模组的透气孔排出即可。
[0035]优选的，如图所示:所述菲涅尔透镜和第一导热板之间还设置有导光筒;所述导光筒为锥形筒状结构，导光筒的顶端为开放口，所述菲涅尔透镜覆盖所述开放口 ；所述导光筒的底端同样为尺寸小于开放口的开口，所述开口罩扣于电池芯片的上面;所述导光筒的内壁为镜面反射器。本实施例通过导光筒提升聚光效率，使得发电量在高倍聚光的基础上进一步增加。
[0036]优选的，如图所示:所述模组上下部连接件为方框形结构，模组上下部连接件底部罩扣于绝缘基板上，模组上下部连接件顶端支撑所述菲涅尔透镜;所述模组上下部连接件顶端的边缘设置有定位凸台；所述模组上下部连接件的侧壁上开设有单向透气孔。本实施例的模组上下部连接件使得连接可靠，定位准确，能够即时排气排热;所述单向透气孔能够防止雨水进入，一般的可以选用沿着远离组件内部的方向空间逐渐减小的结构。
[0037]优选的，如图所示:位于所述太阳能电池芯片两边的第一导热板上方安装有用于输出电量导电板，所述导电板与第一导热板之间设置有绝缘板，所述导电板通过导线与太阳能电池芯片电连接。本实施例使得电量能够可靠即时的导出。
[0038]优选的，如图所示:棱镜包括倒圆台状的聚光玻璃和设置在聚光玻璃顶端且镀有光学薄膜的二次聚光透镜;所述光学薄膜包括镀在二次聚光透镜中间位置处的增透膜和镀在二次聚光透镜边缘位置处的反射膜;所述菲涅尔透镜通过光学胶粘接在模组上下部连接件的顶端。本发明二次聚光透镜中间位置处镀有增透膜，二次聚光透镜边缘位置处镀有反射膜，进一步提高了聚光的效率，用于光线的再次校正。
[0039]优选的，如图所示:所述第二导热板的材质为铝;第一导热板的材质为铜；所述导气孔的横截面为圆形或矩形;所述第一导热板上镀镍;所述绝缘基板和模组上下部连接件为绝缘材质制作。
[0040]上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。
[0041]不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。
【主权项】
1.光伏聚光发电单元，其特征在于:包含用于将光能转化为电能的太阳能电池芯片，电池芯片上方安装用于聚光至电池芯片的棱镜；所述电池芯片底部贴附安装在第一导热板上，第一导热板底部贴附安装在第二导热板上，第二导热板固定安装在绝缘基板上； 所述第一导热板的面积小于第二导热板的面积;所述第一导热板和第二导热板均为导热材料制作，第一导热板的导热材料的导热效率大于第二导热板的导热材料的导热效率； 所述第一导热板底面通过导热硅脂粘接在第二导热板上，所述第二导热板底面通过导热硅脂粘接在绝缘基板上;所述电池芯片底面通过导热硅脂战绩额在第一导热板上;所述第一导热板和所述第二导热板上均开设有导气孔，所述导气孔为通孔； 所述棱镜上方设置用于将光线聚光至所述棱镜上的菲涅尔透镜;所述菲涅尔透镜和组装基板之间通过模组上下部连接件连接。2.如权利要求1所述的光伏聚光发电单元，其特征在于:所述第一导热板和第二导热板上的导气孔的数量分别为四个，且均布在靠近四角的位置;所述电池芯片为砷化镓芯片。3.如权利要求1所述的光伏聚光发电单元，其特征在于:所述第二导热板朝向菲涅尔透镜一侧凸起均布有散热鳍片。4.如权利要求1所述的光伏聚光发电单元，其特征在于:所述菲涅尔透镜和第一导热板之间还设置有导光筒;所述导光筒为锥形筒状结构，导光筒的顶端为开放口，所述菲涅尔透镜覆盖所述开放口 ；所述导光筒的底端同样为尺寸小于开放口的开口，所述开口罩扣于电池芯片的上面;所述导光筒的内壁为镜面反射器。5.如权利要求1所述的光伏聚光发电单元，其特征在于:所述模组上下部连接件为方框形结构，模组上下部连接件底部罩扣于绝缘基板上，模组上下部连接件顶端支撑所述菲涅尔透镜;所述模组上下部连接件顶端的边缘设置有定位凸台；所述模组上下部连接件的侧壁上开设有单向透气孔。6.如权利要求1所述的光伏聚光发电单元，其特征在于:位于所述太阳能电池芯片两边的第一导热板上方安装有用于输出电量导电板，所述导电板与第一导热板之间设置有绝缘板，所述导电板通过导线与太阳能电池芯片电连接。7.如权利要求1所述的光伏聚光发电单元，其特征在于:棱镜包括倒圆台状的聚光玻璃和设置在聚光玻璃顶端且镀有光学薄膜的二次聚光透镜;所述光学薄膜包括镀在二次聚光透镜中间位置处的增透膜和镀在二次聚光透镜边缘位置处的反射膜;所述菲涅尔透镜通过光学胶粘接在模组上下部连接件的顶端。8.如权利要求1?7任一所述的光伏聚光发电单元，其特征在于:所述第二导热板的材质为铝;第一导热板的材质为铜;所述导气孔的横截面为圆形或矩形;所述第一导热板上镀镍;所述绝缘基板和模组上下部连接件为绝缘材质制作。
【文档编号】H01L31/054GK106098832SQ201610712619
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月23日
【发明人】于子刚, 范德贵, 赵新
【申请人】内蒙古科林统德新能源科技发展有限公司