高精度模块装配处理制造技术

本发明专利技术涉及一种用于聚光光伏模块的基板的装配方法，所述方法包括以下步骤：在所述基板(1100)上装配散热片(1201)；以及在所述散热片已被装配在所述基板上之后，将光伏电池组件(2002)装配(S22D)在所述散热片上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】高精度模块装配处理本专利技术总体涉及光伏发电机领域。特别是，其涉及用于聚光光伏模块的基板的装配方法。近年来，由于与由化石燃料发电相关的成本增加，使得可再生能源技术受到关注。特别是，在多个可再生能源技术中，聚光光伏(CPV)技术已经成为很多研究的主题。CPV超过非聚光光伏技术的优点由以下事实产生:通过经由透镜将阳光聚焦在较小有源半导体区域上，CPV能够产生与大得多的非聚光光伏电池相同量的电力。特别是，涅菲尔透镜被用于CPV技术。受益于该方法，因为使用的材料减少，所以能够降低与制造光伏电池相关的成本。然而，通过以这种方式聚集阳光，CPV系统倾向于在操作期间增加它们的温度。这对光伏转换的效率产生不利影响。因此，通常必须将CPV电池定位在能够从电池去除过多热的结构(诸如，无源或有源散热片)的顶部上。因此，CPV电池通常被装配在散热片的顶部上，之后散热片被装配在太阳能模块的基板的顶部上。然后，通过将阳光聚集在CPV电池上的透镜进一步完成该模块。这样的布置在装配制造厂处要求多个步骤，这可能引起透镜与CPV电池之间的错位，导致模块效率很差。特别是，如图4示意性示出的，光伏模块4000包括基板4100，多个散热片4201和4202被安装在基板4100的顶部上。每个散热片都具有安装在其上的CPV电池4301、4302。该模块还包括在此由支柱4400示意性表示的模块结构，支柱4400支撑包括透镜4510和4520的透镜层4500。因此，当暴露至阳光时，光分别被透镜4510和4520聚集在CPV电池4301和4302上。CPV电池将阳光转换为电力，但是由于它们不具有理想的100%效率，所以在被照射的同时变热。过多热分别通过散热片4201和4202被去除。图4A示意性地示出光伏模块4000的俯视图。特别是，在图4A中示出了 4个CPV电池。然而，为了表示清楚起见，上面两个CPV电池被示出具有在适当位置的透镜4511和4521，同时用于下面两个CPV电池的透镜4510和4520仅由虚线表示。以非限制性方式，透镜4510和4520被示意性地表示为矩形形状，但是可以具有任何其它合适形状，并且可以是例如通常用于CPV的正方形涅菲尔透镜。图4和图4A示出CPV电池相对于对应透镜的理想放置，以用于实现光伏模块4000的最大效率。然而，这样的理想放置实际上受到在图5中示出的装配处理的妨碍。如在图5中所看到的，装配处理通常开始于(i)在步骤S50中，将CPV电池4301、4302放置在各个散热片4201、4202的顶部上。这经历第一错位误差，该第一错位误差可以例如在+/-10 μπι的范围内。这样实现的结构然后经由步骤S51被放置在基板4100上。这经历第二错位误差，该第二错位误差可以例如在+/-10 μπι的范围内。在后续步骤S52期间，模块结构4400和透镜层4500的添加使得透镜4510和4520被放置在CPV电池4301和4302上方。这经历第三错位误差。因此，该处理可能经历在每个装配步骤处发生的多个错位误差。例如，图6和图6Α示出在CPV电池6303和散热片6203相对于它们的相应理想位置4302Α和4202Α错位的情况下的光伏模块6000。在这种情况下，在步骤S50-S52中的任一个步骤处引入的错位导致透镜4520和CPV电池6303之间的最终错位，从而降低了模块6000的效率。上述问题通过本专利技术的教导来解决。特别是，本专利技术可以涉及一种用于聚光光伏模块的基板的装配方法，该方法包括以下步骤:将散热片装配在基板上；以及在散热片已被装配在基板上之后，将光伏电池组件装配在散热片上。这提供了以下有益优点:散热片可以被装配具有错位误差，该错位误差不增加到将光伏电池组件装配在散热片上的错位误差。特别是，由于在散热片处于合适位置之后实现将光伏电池组件装配在散热片上的步骤，散热片的位置不是增加错位的原因，而是仅光伏电池组件的错位会导致最终错位。在进一步有利实施方式中，基板装配方法还可以包括以下步骤:一旦散热片被装配在基板上，就用位置标记来标记散热片，所述位置标记指示光伏电池组件的安装位置；并且其中，将光伏电池组件装配在散热片上的步骤通过使用用于装配的对准的位置标记来实现。这提供了以下有益效果:在将光伏电池组件装配在聚光光伏模块中期间，光伏电池组件的位置可以相对于所述标记被精确控制，从而提高模块的效率。特别是，由于在散热片被放置在合适位置之后可以做标记，所以散热片在基板上的错位误差可以通过标记的精确定位来校正。在进一步有利实施方式中，光伏电池组件可以包括光伏电池。这提供了以下有益效果:由于散热片上的标记可以例如通过激光作出以产生透镜的聚焦区域(其与应该安装光伏电池的区域对应)，所以简化了聚光光伏模块的安装。在进一步有利实施方式中，光伏电池组件还可以包括其上装配有光伏电池的半导体结构。这提供了以下有益效果:可以在半导体结构中实现附加电结构(诸如，旁路二极管)。另外，如果半导体结构大于光伏电池，则这将进一步便于光伏电池组件的处理。另夕卜，作为包括半导体结构的光伏电池组件，可以包含还用于相邻电池的互连的所有必要电连接，散热片上的组件仅要求良好的热接触而不要求如习惯性使用的组合的良好热和电接触。在进一步有利实施方式中，该方法还可以包括以下步骤:利用半导体制造处理，将光伏电池装配在半导体结构上。这提供了以下有益效果:可以实现光伏电池在半导体结构上的精确对准。在进一步有利实施方式中，标记散热片的步骤可以包括基于聚光光伏模块的透镜的位置，用位置标记来标记散热片。以此方式，基于透镜的位置，可以实现精确标记，由此增加了模块的所有光伏电池组件作为一个整体的对准，并且由于透镜板的定位使得错位减少。在进一步有利实施方式中，所述位置标记可以通过激光获得。在进一步有利实施方式中，可以相对于透镜层和基板之间的公共基准点来确定透镜的位置。这提供了以下有益优点:透镜板(也被称作透镜层)的每个透镜的焦点的位置坐标(其可以在最终装配之前被独立测量并且记录)可以被用于在基板上的散热片上的位置^Κτ?? ο在进一步有利实施方式中，光伏电池组件在散热片上的装配可以通过胶粘和/或激光焊接来实现。这提供了以下有益效果:可以实现光伏电池组件在散热片上的稳定定位，这还允许在两个元件之间的非常良好的热传递。另外，本专利技术可以涉及一种用于包括至少一个散热片的聚光光伏模块的基板，其中，在散热片上标记有指示光伏电池组件的安装位置的位置标记。此外，本专利技术可以涉及一种聚光光伏模块，所述聚光光伏模块包括根据以上实施方式的基板、至少一个光伏电池组件、以及透镜。此后将使用有利实施方式并且参考附图，通过示例更详细地描述本专利技术。然而，所描述的实施方式仅是可能配置，其中，单独特征可以如上所述彼此独立实现或可以被省略。附图中示出的相同元件被提供有相同参考标记。可以省略与在不同附图中示出的相同元件相关的描述的部分。在附图中:-图1和图1A示意性地示出根据本专利技术的实施方式的光伏模块和基板；-图2示意性地示出根据本专利技术的实施方式的光伏模块和基板装配方法；-图2Α至图2C示意性地示出根据本专利技术的实施方式的用于在散热片上获得标记的示例性技术；-图2D示意性地示出根据本专利技术的实施方式的基板装配方法；-图3和图3Α示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于聚光光伏模块的基板的装配方法，所述方法包括以下步骤：将散热片(1201、1202)装配在所述基板(1100)上；以及在所述散热片已被装配在所述基板上之后，将光伏电池组件(2002)装配(S22、S22D)在所述散热片上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·克劳斯，E·马扎莱拉，
申请(专利权)人：索泰克太阳能公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE