CN201369335Y - 光伏电池模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光伏电池模块，包含光伏二极管、导电框架及线路基板。光伏二极管定义前侧及后侧，具有第一电极及第二电极分别位于前侧及后侧。导电框架位于光伏二极管的前侧，导电框架具有开口以形成内缘。第一电极连接导电框架的内缘以使光伏二极管位于导电框架下方，光伏二极管则暴露于开口中。线路基板位于光伏二极管的后侧，线路基板具有第一导电接点、第二导电接点、及导电凸块叠置于第一导电接点上方并向上延伸以连接导电框架。第二导电接点连接第二电极。第一导电接点则藉由导电凸块及导电框架电性连接第一电极。本实用新型利用导电框架结合导电凸块来取代习知的引线结构，避免使用习知透明封胶或粘胶以改善受热老化破裂的问题。

Description

光伏电池模块

技术领域

本实用新型关于一种光伏电池模块，特别是关于具有导电框架结构的光伏电池模块。

背景技术

图1A显示习知的光伏电池模块10。如图所示，光伏电池模块10包含一线路基板11；一散热器12；一光伏电池芯片13；及一聚光透镜14。光伏电池芯片13可吸收外来光线将其转成电流并由线路基板11传送出去。散热器12用来散逸光伏电池芯片13产生的热量。聚光透镜14则用来使光线聚集于光伏电池芯片13上。线路基板11包含导电接点111。透过引线15，导电接点111与光伏电池芯片13的电极13P电性相接。引线15与电极13P或导电接点111的连接界面设有粘胶17以稳固彼此的连接。图1B显示另一种习知的光伏电池模块100，其结构与光伏电池模块10大致相同。光伏电池模块100同样具有聚光透镜但在此未显示。光伏电池模块100还包含透明封胶19覆盖其上，用以保护光伏电池芯片13及引线15。

习知的光伏电池模块10或100有诸多缺点。举例而言，打线即是工艺上相当烦琐成本相对高昂的步骤，况且引线将占据许多空间。此外，为了增加发电效率，习知光伏电池模块10或100会尽可能提高聚光透镜14的聚焦倍率，然此却伴随着许多问题产生。举例而言，高度聚焦易使大量的紫外线及热量集中在光伏电池芯片13的附近，长久下来容易导致光伏电池芯片13附近元件的劣化，例如以有机材料所制作的粘胶17或透明封胶19就容易因此老化破裂。所以，需要一种新颖的结构来改善习知的问题。

实用新型内容

鉴于上述的习知缺点，本实用新型提供一种具有导电框架及导电凸块的光伏电池模块，其中光伏电池芯片设置于导电框架下方，导电凸块设置于承载光伏电池芯片的线路基板上。本实用新型利用导电框架结合导电凸块来取代习知的引线结构，避免使用习知透明封胶或粘胶以改善受热老化破裂的问题。

于一实施例，本实用新型提供一种光伏电池模块，包含一光伏二极管，定义一前侧及一后侧，该光伏二极管具有一第一电极及一第二电极分别位于该前侧及该后侧；一导电框架位于该光伏二极管的该前侧，该导电框架具有一开口以形成一内缘，该第一电极连接该内缘以使该光伏二极管暴露于该开口中；一线路基板位于该光伏二极管的该后侧，该线路基板具有一导电凸块向上延伸以连接该导电框架，其中该光伏二极管的该第一电极藉由该导电框架及该导电凸块电性连接该线路基板。

于另一实施例，本实用新型提供一种如上所述的光伏电池模块，还包含一无机透明层覆盖该导电框架。

于更另一实施例，本实用新型提供一种如上所述的光伏电池模块，其中该无机透明层还包含一聚光镜片用以使光线聚集于该光伏二极管。

于再另一实施例，本实用新型提供一种如上所述的光伏电池模块，还包含一反射层设置于该无机透明层的上方，该反射层具有一凹洞对应该导电框架的该开口。

于又另一实施例，本实用新型提供一种如上所述的光伏电池模块，还包含一密封元件连接该导电框架与该线路基板以定义一封闭空间，该封闭空间容纳该光伏二极管。

附图说明

图1A及1B为习知的光伏电池模块示意图；

图2A为本实用新型第一实施例的光伏电池模块的剖面示意图；

图2B为图2A光伏电池模块的各组成元件的俯视图；

图3为本实用新型第二实施例的导电框架的俯视图；

图4为本实用新型第三实施例的光伏电池模块的剖面示意图；

图5A为本实用新型第四实施例的光伏电池模块的剖面示意图；

图5B为本实用新型第四实施例的反射层的俯视图；

图6为本实用新型第五实施例的光伏电池模块的剖面示意图。

主要元件符号说明

10    光伏电池模块

11     线路基板

111    导电接点

12     散热器

13     光伏电池芯片

13P    电极

14     聚光透镜

15     引线

17     粘胶

19     透明封胶

100    光伏电池模块

200    光伏电池模块

210    光伏二极管

210a   前侧

210b   后侧

211    第一电极

212    第二电极

220    导电框架

221    开口

222    内缘

230    线路基板

231    第一导电接点

232    第二导电接点

233    导电凸块

240    无机透明层

320    导电框架

321    开口

322    内缘

400    光伏电池模块

410    光伏二极管

421    开口

440    无机透明层

441  聚光镜片

500  光伏电池模块

510  光伏二极管

520  导电框架

521  开口

540  无机透明层

550  反射层

551  凹洞

600  光伏电池模块

610  光伏二极管

630  线路基板

633  导电凸块

640  无机透明层

660  密封元件

661  封闭空间

具体实施方式

以下将参考所附图式示范本实用新型的较佳实施例。所附图式中相似元件系采用相同的元件符号。应注意为清楚呈现本实用新型，所附图式中的各元件并非按照实物的比例绘制，而且为避免模糊本实用新型的内容，以下说明亦省略习知的零组件、相关材料、及其相关处理技术。

图2A为本实用新型第一实施例的光伏电池模块200的剖面示意图。图2B为光伏电池模块200的各组成元件的俯视图。如图2A所示，光伏电池模块200包含一光伏二极管210、一导电框架220、一线路基板230、及一无机透明层240。光伏二极管210定义一前侧210a及一后侧210b。光伏二极管210具有一第一电极211及一第二电极212分别位在前例210a及后侧210b。导电框架220位于光伏二极管210的前侧210a。导电框架220具有一开口221以形成一内缘222。第一电极211系连接导电框架220的内缘222以使光伏二极管210位于导电框架220下方，光伏二极管210的吸光部份则暴露于开  221中。线路基板230位于光伏二极管的后侧210b。线路基板230具有一第一导电接点231、一第二导电接点232、及一导电凸块233叠置于第一导电接点231上方并向上延伸以连接导电框架220。无机透明层240则位于导电框架220的上方，其系覆盖导电框架220的开口221。

参考图2A及图2B，光伏二极管210为掺杂不同电性的半导体材料所制成，其间构成一p-n结(p-n junction)。光伏二极管210的前后两侧设有电性相异的第一电极211及第二电极212，其材料可为任何合适的导电金属，例如钛、银、铂、金、锡、镍、铜或其所构成的合金等。第一电极211还包含一第一部分211a，具有图案化结构用以传输照光所产生的电流；及一第二部分211b，环绕在第一部分211a的周围。第二部分211b用以集中第一部分211 a所传输的电流，其中第二部分211b系连接导电框架220的内缘222(图中以虚线表示)。导电框架220可以任何合适导电材质制成，以可耐高温的金属较佳，例如铜或铝。应注意本实用新型并未限制导电框架220外型，图中以矩形显示仅代表一实例。

同样参考图2A及图2B，线路基板230可为一般的印刷电路板，第一导电接点231、第二导电接点232则作为与光伏二极管210的电性接触的接点。第二导电接点232连接第二电极212。设置于第一导电接点231上方的导电凸块233可作为导电框架220的支架，而且藉由导电凸块233及导电框架222，第一导电接点231电性连接第一电极211。导电凸块233可为金属颗粒与高分子化合物的复合材料所组成，例如金、锡、铜、银、镍、铬、铅、铝等或其合金。覆盖导电框架220的无机透明层240主要是用来保护底下的光伏二极管210。无机透明层240可用耐高温的透明无机材料制成，例如玻璃、水晶等。

应注意第一实施例的导电框架220可视需要作变化。图3即显示本实用新型的一第二实施例的导电框架320的俯视图。第二实施例的其他元件可参见第一实施例。如图所示，导电框架320的内缘322具有锯齿状的外型，所以开口321也同样具有锯齿状的外型，其功用在于调节导电框架320遭遇温度变化时的热胀冷缩，以防止光伏电池模块产生裂缝而导致短路发生。

图4例示本实用新型第三实施例的光伏电池模块400。如图所示，光伏电池模块400与光伏电池模块200的差别在于无机透明层440还包含一聚光镜片441覆盖开口421。聚光镜片441可为任何适用材质制成，其主要目的在于使光线聚集于光伏二极管410。

图5A为本实用新型第四实施例的光伏电池模块500的剖面示意图。图5B为光伏电池模块500的反射层550的俯视图。光伏电池模块500与光伏电池模块200的差别在于，光伏电池模块500还包含反射层550设置于无机透明层540的上方。反射层550具有一凹洞551对应导电框架520的开口521。光线可透过凹洞551穿透无机透明层540进入光伏二极管510。反射层550可反射朝向无机透明层520但非朝向开口521方向的光线，以避免此等光线穿透无机透明层540照射导电框架520而使光伏电池模块500的热量升高。反射层550可以任何合适材料制成，例如金、银、铝、钛、铜或其合金等。

图6为本实用新型第五实施例的光伏电池模块600的剖面示意图。光伏电池模块600与光伏电池模块200的差别在于，光伏电池模块600还包含一密封元件660连接导电框架620与线路基板630以定义一封闭空间661。封闭空间661系容纳光伏二极管610。封闭空间661也可包含导电凸块633或其他元件。封闭空间661内可充满空气，或较佳充满适量的惰性气体或氮气以减缓封闭空间661内的各元件受到氧化。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型的范围；凡其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种光伏电池模块，其特征在于包含：

光伏二极管，定义前侧及后侧，该光伏二极管具有第一电极及第二电极分别位于该前侧及该后侧；

导电框架位于该光伏二极管的该前侧，该导电框架具有开口以形成内缘，该第一电极连接该内缘以使该光伏二极管暴露于该开口中；

线路基板位于该光伏二极管的该后侧，该线路基板具有导电凸块向上延伸以连接该导电框架，其中该光伏二极管的该第一电极藉由该导电框架及该导电凸块电性连接该线路基板。

2.如权利要求1所述的光伏电池模块，其特征在于该线路基板还包含第一导电接点及第二导电接点，该导电凸块叠置于该第一导电接点上方。

3.如权利要求2所述的光伏电池模块，其特征在于该第二导电接点连接该第二电极。

4.如权利要求1所述的光伏电池模块，其特征在于还包含无机透明层覆盖该导电框架。

5.如权利要求4所述的光伏电池模块，其特征在于该无机透明层为玻璃或水晶。

6.如权利要求1所述的光伏电池模块，其特征在于该导电凸块的材质为金、锡、铜、银、镍、铬、铅、或铝、或上述的各种合金。

7.如权利要求4所述的光伏电池模块，其特征在于该无机透明层还包含聚光镜片用以使光线聚集于该光伏二极管。

8.如权利要求4所述的光伏电池模块，其特征在于还包含反射层设置于该无机透明层的上方，该反射层具有凹洞对应该导电框架的该开口。

9.如权利要求1所述的光伏电池模块，其特征在于还包含密封元件连接该导电框架与该线路基板以定义封闭空间，该封闭空间容纳该光伏二极管。

10.如权利要求9所述的光伏电池模块，其特征在于该封闭空间还容纳该导电凸块。

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