專利名稱：集光型太陽能電池及其封裝體結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種集光型太陽能電池及其封裝體結構，特別是涉及一種具有杯體及透鏡的集光型太陽能電池及其封裝體結構。
背景技術：
圖1是現(xiàn)有習知的一種集光型太陽能電池的結構圖。一般集光型太陽能電池結構100是排成陣列結構，以使太陽光能量能被充分的收集，但是在這樣的陣列結構中每個太陽能電池單元11的殼體是共用的，彼此間并沒有間隙，因此無法有效的散熱，也因為如此造成太陽能電池芯片30的工作溫度偏高，進而降低了光電轉換效率。圖2是現(xiàn)有習知的光線照度及最大功率效能的特性曲線圖，從圖2的功率特性曲線可以明確的了解，不同的工作溫度會有不同的最大功率效能。例如，當太陽能電池芯片30的工作溫度在95°C時，最大功率效能約為35% ;當工作溫度在80°C時，最大功率效能約為35. 6% ;當工作溫度降到25°C時，最大功率效能將提升到約38. 5% ;當工作溫度降到10°C時，最大功率效能將提升到約39. 5%。因此太陽能電池芯片30的最大功率效能與日照強度及太陽能電池芯片30的工作溫度息息相關。在高工作溫度時，將會導致太陽能電池芯片30的最大功率效能下降。此外，一般集光型太陽能電池結構100均使用高集光鏡面的菲涅爾透鏡12 (Fresnel Lenes)與日光追蹤器(Solar Tracker)的組合。現(xiàn)有習知的集光型太陽能電池，為了有效的利用太陽 光，因此日光追蹤器(Solar Tracker)是相當重要的。在集光型太陽能電池中，同樣的發(fā)電效率，太陽能電池的面積越小越能節(jié)省成本，因此越小面積的太陽能電池，對接收太陽光的角度要求越高，也就是日光追蹤器(Solar Tracker)的精準度要更好,故其制造成本會過高。上述集光型太陽能電池結構100，僅著重于如何增加太陽光的集光率進而提升發(fā)電效率，但集光率增加后，菲涅爾透鏡12又會將太陽光聚集到面積狹小的太陽能電池芯片30上，故可能引起太陽能電池芯片30的工作溫度上升而損毀集光型太陽能電池結構100，因此當忽略散熱系統(tǒng)時，不但會導致光電轉換效率不佳而且很容易造成安全性的問題。由此可見，上述現(xiàn)有的集光型太陽能電池在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成，而一般產品又沒有適切的結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設一種新型的集光型太陽能電池及其封裝體結構，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的集光型太陽能電池存在的缺陷，而提供一種新型的集光型太陽能電池及其封裝體結構，所要解決的技術問題是使其結構簡單，可有效避免集光型太陽能電池在運作時因太陽光聚焦所引起的溫度上升而導致內部零件產生劣化或毀損的問題，進而保持其良好的操作效能。此外，本發(fā)明并不需要日光追蹤器，所以可達成簡易而低成本的功效，非常適于實用。本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種集光型太陽能電池及其封裝體結構，其包括一陣列式殼體，是由多個杯體所組成，任兩個杯體其相鄰側邊形成有一間隙，并且每一杯體都具有一散熱底部、一中空空間及一開口 ；多個太陽能電池芯片，是以一對一方式設置于該些中空空間內并位于該杯體的杯底處；以及多個透鏡，是以一對一方式結合于該些開口處，并使每一透鏡的聚光投射于一太陽能電池芯片上。本發(fā)明的目的以及解決其技術問題還可以采用以下的技術措施來進一步實現(xiàn)。前述的集光型太陽能電池及其封裝體結構，其中至少一杯體形成該中空空間的部位進一步具有倒錐形的一反射斜面。前述的集光型太陽能電池及其封裝體結構，其中所述的至少一透鏡為一菲涅爾透鏡。前述的集光型太陽能電池及其封裝體結構，其中所述的菲涅爾透鏡為一凹凸透鏡，且該凹凸透鏡的凹部為接光面，凸部為出光面。前述的集光型太陽能電池及其封裝體結構，其中至少一透鏡為一凹凸透鏡，且該凹凸透鏡的凹部為接光面，凸部為出光面。前述的集光型太陽能電池及其封裝體結構，其中少一透鏡為一雙凸透鏡或一多切面透鏡。本發(fā)明的目的及 解決其技術問題還采用以下技術方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種集光型太陽能電池的封裝體結構，該封裝體結構為一杯體，該杯體具有一散熱底部、一中空空間及一開口。本發(fā)明的目的以及解決其技術問題還可以采用以下的技術措施來進一步實現(xiàn)。前述的集光型太陽能電池的封裝體結構，其中所述的中空空間進一步具有一倒錐形的反射斜面。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術方案，本發(fā)明集光型太陽能電池及其封裝體結構至少具有下列優(yōu)點及有益效果一、本發(fā)明借由杯體的設計可使陣列式殼體具有更大的散熱面積且可增加空氣的對流，進而有效降低溫度。二、本發(fā)明可有效的降低太陽能電池芯片的工作溫度，進而提升最大功率效能。三、本發(fā)明借由透鏡及倒錐形的反射斜面，可簡化系統(tǒng)甚至無需日光追蹤器。綜上所述，本發(fā)明是有關于一種集光型太陽能電池及其封裝體結構，其包括陣列式殼體、多個太陽能電池芯片及多個透鏡。陣列式殼體是由多個杯體所組成，可用以擴大散熱面積，有效降低太陽能電池芯片的工作溫度及增加發(fā)電效率，透過透鏡可接收各種角度的入射光，以使得入射光能有效的集中于太陽能電池芯片上。借由本發(fā)明的杯體及透鏡的設置，可達到高光電轉換效率及無需額外增設日光追蹤器的功效。本發(fā)明在技術上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
圖1是現(xiàn)有習知的一種集光型太陽能電池的結構圖。圖2是現(xiàn)有習知的光線照度及最大功率效能的特性曲線圖。圖3是本發(fā)明實施例的一種集光型太陽能電池封裝體結構的示意圖。圖4是本發(fā)明實施例的一種杯體的剖視圖。圖5A是本發(fā)明實施例的一種透鏡的剖視圖。圖5B是本發(fā)明實施例的一種菲涅爾透鏡的剖視圖。圖6是本發(fā)明實施例的一種反射斜面的光反射效果示意圖。
100:集光型太陽能電池結構11:太陽能電池單元
12菲涅爾透鏡200:集光型太陽能電池及其封裝體結構
20:陣列式殼體21: 杯體
22間隙23: 散熱底部
24中空空間25: 開口
26:反射斜面30: 太陽能電池芯片
40:透鏡41:凹部
42凸部
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的集光型太陽能電池及其封裝體結構其具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后。有關本發(fā)明的前述及其他技術內容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚的呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，應當可對本發(fā)明為達成預定目的所采取的技術手段及功效獲得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。圖3是本發(fā)明實施例的一種集光型太陽能電池封裝體結構的示意圖。圖4是本發(fā)明實施例的一種杯體的剖視圖。圖5A是本發(fā)明實施例的一種透鏡的剖視圖。圖5B是本發(fā)明實施例的一種菲涅爾透鏡的剖視圖。圖6是本發(fā)明實施例的一種反射斜面的光反射效果示意圖。請參閱圖3所示，本實施例為一種集光型太陽能電池及其封裝體結構200，其包括一陣列式殼體20 ;多個太陽能電池芯片30 ;以及多個透鏡40。陣列式殼體20，是由多個杯體21所組成，陣列式殼體20的材料為例如鋁合金、鋁等金屬材質，因此具有良好的導熱性。任兩杯體21其相鄰側邊形成有一間隙22，因為間隙22的存在可使得空氣與陣列式殼體20的接觸面積增加，也可使空氣流動性提高，以使得陣列式殼體20能具有散熱快速的功效。請參閱圖4所示，每一杯體21具有一散熱底部23，同時也形成了一中空空間24及一開口 25。杯體21形成中空空間24的部位，一般配合透鏡40的聚光光形，可以設計成一倒錐形形體，并且可以在杯體21形成中空空間24的部位也就是倒錐形形體上進行鏡面處理，以形成一反射斜面26，以使得中空空間24可進一步具有倒錐形的反射斜面26。太陽能電池芯片30是以一對一方式設置于每一中空空間24內并位于杯體21杯底處的散熱底部23，且太陽能電池芯片30與散熱底部23也為導熱結合。當太陽能電池芯片30收集太陽光并將光能轉換為電能時，太陽能電池芯片30會因光線都聚集于其上而發(fā)熱，此時因為太陽能電池芯片30與散熱底部23為導熱結合，因此太陽能電池芯片30所產生的熱可借由散熱底部23傳導至陣列式殼體20的所有部位，又借由杯體21的特征，除了增加散熱面積外，同時在每兩杯體21間又有間隙22可以增加空氣的對流，因此可以有效降低太陽能電池芯片30的工作溫度，進而也可提升最大功率效能。本實施例的太陽能電池芯片30可以為薄膜太陽能電池(thin film solarcell)、單晶娃太陽能電池(mono-crystalline silicon solar cell)、多晶娃太陽能電池(poly-crystalline silicon solar cell)或染料敏化太陽能電池。 請參閱圖5A所示，透鏡40均可以為一凹凸透鏡40，或者一雙凸透鏡或一多切面透鏡。透鏡的凹部41為接光面，凸部42為出光面。借由透鏡40的設計，除了可以接收各角度的入射光外，同時也可以提升聚光至太陽能電池芯片30上的聚光效果。本實施例的每一透鏡40是以一對一方式結合于開口 25處，并使每一透鏡40的聚光投射于一太陽能電池芯片30上。請參閱圖5B所示，至少一透鏡40特別可以是菲涅爾透鏡40’，菲涅爾透鏡40’為光學特性良好的聚烯烴材料注壓而成的薄片，其構造是在下側呈向外部逐漸加大其角度的齒紋鏡。
請參閱圖6所示，是反射斜面26將接收到的雜散光反射到太陽能電池芯片30上發(fā)電。當太陽的光線照射于透鏡40，大部分光線會在透鏡40的出光側形成一光束并聚焦于太陽能電池芯片30上，但仍有許多雜散光的存在，這些雜散光可以借由反射斜面26的收集，然后再次反射至太陽能電池芯片30上，造成有二次聚光，因此將可提升光線的利用率。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種集光型太陽能電池及其封裝體結構，其特征在于其包括 一陣列式殼體，是由多個杯體所組成，任兩個該杯體其相鄰側邊形成有一間隙，并且每一該杯體都具有一散熱底部、一中空空間及一開口 ； 多個太陽能電池芯片，是以一對一方式設置于該些中空空間內并位于該杯體的杯底處；以及 多個透鏡，是以一對一方式結合于該些開口處，并使每一該透鏡的聚光投射于一該太陽能電池芯片上。
2.如權利要求1所述的集光型太陽能電池及其封裝體結構，其特征在于其中至少一該杯體形成該中空空間的部位進一步具有倒錐形的一反射斜面。
3.如權利要求1所述的集光型太陽能電池及其封裝體結構，其特征在于其中至少一該透鏡為一菲涅爾透鏡。
4.如權利要求3所述的集光型太陽能電池及其封裝體結構，其特征在于其中所述的菲涅爾透鏡為一凹凸透鏡，且該凹凸透鏡的凹部為接光面，凸部為出光面。
5.如權利要求1所述的集光型太陽能電池及其封裝體結構，其特征在于其中至少一該透鏡為一凹凸透鏡，且該凹凸透鏡的凹部為接光面，凸部為出光面。
6.如權利要求1所述的集光型太陽能電池及其封裝體結構，其特征在于其中至少一該透鏡為一雙凸透鏡或一多切面透鏡。
7.一種集光型太陽能電池的封裝體結構，其特征在于該封裝體結構為一杯體，該杯體具有一散熱底部、一中空空間及一開口。
8.如權利要求7所述的集光型太陽能電池的封裝體結構，其特征在于其中所述的中空空間進一步具有一倒錐形的反射斜面。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種集光型太陽能電池及其封裝體結構，其包括陣列式殼體、多個太陽能電池芯片及多個透鏡。陣列式殼體是由多個杯體所組成，可用以擴大散熱面積，有效降低太陽能電池芯片的工作溫度及增加發(fā)電效率，透過透鏡可接收各種角度的入射光，以使得入射光能有效的集中于太陽能電池芯片上。借由本發(fā)明的杯體及透鏡的設置，可達到高光電轉換效率及無需額外增設日光追蹤器的功效。
文檔編號H01L31/0232GK103050550SQ201110319318
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權日2011年10月14日
發(fā)明者黃雨旸 申請人:黃雨旸