一种适用于高倍聚光太阳电池的封装结构制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于高倍聚光太阳电池的封装结构，包括由内向外依次套接的正极导电底座、绝缘间隔环、负极导电环以及二次光学透镜支撑结构，所述太阳电池背面的正极与正极导电底座相连，所述太阳电池正面的负极通过导线与负极导电环相连，所述正极导电底座与负极导电环之间通过绝缘间隔环隔离，二次光学元件设置在太阳电池上方并通过二次光学透镜支撑结构定位支撑，所述二次光学元件的中心与太阳电池的中心位置对齐。本发明专利技术的正极导电底座能够将太阳电池产生的热量很快传导至电气底板上，从而有效避免热积累对太阳效率的损害，而且通过本发明专利技术封装好的太阳电池正负极均在同一面上，便于直接利用SMT贴片工艺进行自动化贴装，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能利用
，特别涉及一种适用于高倍聚光太阳电池的封装结构。
技术介绍
太阳能具有清洁、无资源地域限制、对人类来说永无枯竭等优良特性，越来越受到人们的青睐，其中太阳能光伏利用即太阳光通过光伏器件直接转换成电能的技术尤其引人注目。但由于光伏系统中的光伏电池价格昂贵，致使现阶段光伏发电的发电成本较常规发电成本高出数倍，因此光伏技术还没有迎来大规模应用的时代。在目前的情况下，降低光伏发电成本的有效途径之一就是聚光应用，该种方式，一般是在太阳光接受面上采用相对便宜的聚光器来对入射的太阳光进行汇聚，汇聚后的光线入射到高效率的多结砷化镓太阳电池的表面。由于砷化镓太阳电池的正负两极分别在正面和背面，且电池本身易碎、易被污染和腐蚀，因此需要将太阳电池进行电学封装保护。此外当聚光倍数很高时(超过400倍)，为提高光学系统的效率一般需要在太阳电池正面粘接一个二次光学元件(SOE)，其主要作用是对一次光学透镜汇聚后的光线进行再次汇聚，同时使入射的光斑更加均匀，从而提高光伏发电效率。目前一般用平面的陶瓷基双面覆铜板，如图1和2所示，其主要由三层结构构成，上层铜箔8、中间陶瓷基板9和下层铜箔10。此种结构是在高温下，将具有电气线路图形的铜箔直接键合到陶瓷基板上形成的，由于陶瓷基双面覆铜板中间结构为陶瓷，其导热系数相对较小，而砷化镓太阳电池在高倍聚光情况下会产生大量热量，而太阳电池的性能对温度很敏感，因此这种结构不利于太阳电池的散热。而且这种方式仅适用于底面为平面的光学透镜，如图1和2中所示的四棱锥形状的二次光学元件6，可以通过粘合剂将光学透镜和多结砷化镓太阳电池5的上表面粘接起来。但是由于棱锥状的二次光学透镜加工难度大，因此价格昂贵，使得聚光光伏组件的成本很高。现有技术逐渐采用球形的二次光学元件来代替棱锥状的光学透镜，因为球形的光学元件采用球磨工艺可以批量化快速生产，因此价格便宜，而球形的二次光学元件在平面的陶瓷基双面覆铜板无法有效固定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:针对上述存在的问题，提供一种能够对太阳电池进行快速散热，从而有效避免热积累对太阳效率损害的适用于高倍聚光太阳电池的封装结构。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种适用于高倍聚光太阳电池的封装结构，其特征在于:包括由内向外依次套接的正极导电底座、绝缘间隔环、负极导电环以及二次光学透镜支撑结构，所述太阳电池背面的正极与正极导电底座相连，所述太阳电池正面的负极通过导线与负极导电环相连，所述正极导电底座与负极导电环之间通过绝缘间隔环隔离，所述二次光学透镜支撑结构为绝缘材料，二次光学元件设置在太阳电池上方并通过二次光学透镜支撑结构定位支撑，所述二次光学元件的中心与太阳电池的中心位置对齐。本专利技术所述的适用于高倍聚光太阳电池的封装结构，其所述二次光学元件呈球形，所述二次光学透镜支撑结构下部套接在负极导电环外周，其上部为与呈球形的二次光学元件对应配合的喇叭口形，所述二次光学透镜支撑结构的上部轴向中心与太阳电池的中心位置对齐。本专利技术所述的适用于高倍聚光太阳电池的封装结构，其所述太阳电池背面的正极与正极导电底座上端面相连，所述太阳电池正面的负极通过导线与负极导电环的上端面相连。本专利技术所述的适用于高倍聚光太阳电池的封装结构，其所述正极导电底座为上小下大的结构，其垂直截面呈T字形，所述绝缘间隔环套接在正极导电底座的小圆柱外周。本专利技术所述的适用于高倍聚光太阳电池的封装结构，其所述正极导电底座与负极导电环的下端面均在同一面上，即太阳电池的正负极在同一面上，所述正极导电底座下端面与负极导电环下端面之间通过绝缘间隔环形成有间隔区。本专利技术的封装结构中，正极导电底座能够将太阳电池产生的热量很快传导至电气底板上，从而有效避免热积累对太阳效率的损害，而且通过本专利技术封装好的太阳电池正负极均在同一面上，便于直接利用SMT贴片工艺进行自动化贴装，提高了生产效率;另外，本专利技术中的二次光学透镜支撑结构不仅能有效地固定住球形的二次光学元件，还能精确地保证球形的二次光学元件的中心与太阳电池的中心位置重合。【附图说明】图1和图2是现有用于高倍聚光太阳电池的封装结构示意图。图3和图4是本专利技术的结构示意图。图5是本专利技术的拆装示意图。图6和图7是本专利技术封装太阳电池后的结构示意图。图8是图7的主视图。图中标记:I为正极导电底座，2为绝缘间隔环，3为负极导电环，4为二次光学透镜支撑结构，5为太阳电池，6为二次光学元件，7为间隔区，8为上层铜箔，9为中间陶瓷基板，10为下层铜箔。【具体实施方式】下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图3-8所示，一种适用于高倍聚光太阳电池的封装结构，包括由内向外依次套接的正极导电底座1、绝缘间隔环2、负极导电环3以及二次光学透镜支撑结构4，所述太阳电池5背面的正极通过固晶工艺与正极导电底座I上端面相连，所述太阳电池5正面的负极通过导线与负极导电环3上端面相连，所述正极导电底座I与负极导电环3之间通过绝缘间隔环2隔离，所述二次光学透镜支撑结构4为绝缘材料，二次光学元件6设置在太阳电池5上方并通过二次光学透镜支撑结构4定位支撑，所述二次光学元件6呈球形，所述二次光学透镜支撑结构4下部套接在负极导电环3外周，其上部为与呈球形的二次光学元件6对应配合的喇叭口形，所述二次光学透镜支撑结构4的上部轴向中心与太阳电池5的中心位置对齐，从而不仅能有效地固定住球形的二次光学元件，还能精确地保证球形的二次光学元件6安装后，其中心与太阳电池5的中心位置对齐重合。其中，所述正极导电底座I为上小下大的结构，其垂直截面呈T字形，所述绝缘间隔环2套接在正极导电底座I的小圆柱外周，由于正极导电底座是导电金属材料，其导热能力强，因此有助于底部热量的传导，能将太阳电池产生的热量很快通过正极导电底座传导至电气底板上，从而避免热积累对太阳效率的损害;所述正极导电底座I与负极导电环3的下端面均在同一面上，即太阳电池5的正负极在同一面上，所述正极导电底座I下端面与负极导电环3下端面之间通过绝缘间隔环2形成有间隔区7，这种设计使得封装好的太阳电池的正极和负极均在同一面上，便于直接利用SMT贴片工艺进行自动化的帖装，提高了生产效率。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种适用于高倍聚光太阳电池的封装结构，其特征在于:包括由内向外依次套接的正极导电底座(I)、绝缘间隔环(2)、负极导电环(3)以及二次光学透镜支撑结构(4)，所述太阳电池(5)背面的正极与正极导电底座(I)相连，所述太阳电池(5)正面的负极通过导线与负极导电环(3)相连，所述正极导电底座(I)与负极导电环(3)之间通过绝缘间隔环(2)隔离，所述二次光学透镜支撑结构(4)为绝缘材料，二次光学元件(6)设置在太阳电池(5)上方并通过二次光学透镜支撑结构(4)定位支撑，所述二次光学元件(6)的中心与太阳电池(5)的中心位置对齐。2.根据权利要求1所述的适用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于高倍聚光太阳电池的封装结构，其特征在于：包括由内向外依次套接的正极导电底座（1）、绝缘间隔环（2）、负极导电环（3）以及二次光学透镜支撑结构（4），所述太阳电池（5）背面的正极与正极导电底座（1）相连，所述太阳电池（5）正面的负极通过导线与负极导电环（3）相连，所述正极导电底座（1）与负极导电环（3）之间通过绝缘间隔环（2）隔离，所述二次光学透镜支撑结构（4）为绝缘材料，二次光学元件（6）设置在太阳电池（5）上方并通过二次光学透镜支撑结构（4）定位支撑，所述二次光学元件（6）的中心与太阳电池（5）的中心位置对齐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠，罗敏，帅麒，黄饶，
申请(专利权)人：四川钟顺太阳能开发有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51