光伏電池模塊的製作方法

2023-06-10 07:01:31 2

專利名稱：光伏電池模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型關於一種光伏電池模塊，特別是關於具有導電框架結構的光 伏電池模塊。
背景技術：
圖1A顯示習知的光伏電池模塊10。如圖所示，光伏電池模塊10包含 一線路基板ll; 一散熱器12; —光伏電池晶片13;及一聚光透鏡14。光伏 電池晶片13可吸收外來光線將其轉成電流並由線路基板11傳送出去。散熱 器12用來散逸光伏電池晶片13產生的熱量。聚光透鏡14則用來使光線聚 集於光伏電池晶片13上。線路基板ll包含導電接點111。透過引線15,導 電接點111與光伏電池晶片13的電極13P電性相接。引線15與電極13P或 導電接點111的連接界面設有粘膠17以穩固彼此的連接。圖1B顯示另一種 習知的光伏電池模塊100,其結構與光伏電池模塊10大致相同。光伏電池模 塊100同樣具有聚光透鏡但在此未顯示。光伏電池模塊100還包含透明封膠 19覆蓋其上，用以保護光伏電池晶片13及引線15。
習知的光伏電池模塊10或100有諸多缺點。舉例而言，打線即是工藝 上相當煩瑣成本相對高昂的步驟，況且引線將佔據許多空間。此外，為了增 加發電效率，習知光伏電池模塊10或100會儘可能提高聚光透鏡14的聚焦 倍率，然此卻伴隨著許多問題產生。舉例而言，高度聚焦易使大量的紫外線 及熱量集中在光伏電池晶片13的附近，長久下來容易導致光伏電池晶片13 附近元件的劣化，例如以有機材料所製作的粘膠17或透明封膠19就容易因 此老化破裂。所以，需要一種新穎的結構來改善習知的問題。

實用新型內容
鑑於上述的習知缺點，本實用新型提供一種具有導電框架及導電凸塊的 光伏電池模塊，其中光伏電池晶片設置於導電框架下方，導電凸塊設置於承 載光伏電池晶片的線路基板上。本實用新型利用導電框架結合導電凸塊來取
3代習知的引線結構，避免使用習知透明封膠或粘膠以改善受熱老化破裂的問題。於一實施例，本實用新型提供一種光伏電池;漠塊，包含一光伏二41管， 定義一前側及一後側，該光伏二極體具有一第一電極及一第二電極分別位於 該前側及該後側； 一導電框架位於該光伏二極體的該前側，該導電框架具有 一開口以形成一內緣，該第一電極連接該內緣以使該光伏二極體暴露於該開口中； 一線路基板位於該光伏二極體的該後側，該線路基板具有一導電凸塊 向上延伸以連接該導電框架，其中該光伏二極體的該第 一電極藉由該導電框 架及該導電凸塊電性連接該線路基板。於另一實施例，本實用新型提供一種如上所迷的光伏電池;溪塊，還包含 一無機透明層覆蓋該導電框架。於更另一實施例，本實用新型提供一種如上所述的光伏電池模塊，其中 該無機透明層還包含一聚光鏡片用以使光線聚集於該光伏二極體。於再另一實施例，本實用新型提供一種如上所述的光伏電池模塊，還包含一反射層設置於該無機透明層的上方，該反射層具有一凹洞對應該導電框 架的該開口。於又另一實施例，本實用新型^是供一種如上所述的光伏電池衝莫塊，還包 含一密封元件連接該導電框架與該線路基板以定義一封閉空間，該封閉空間 容納該光伏二極體。


圖1A及1B為習知的光伏電池模塊示意圖；圖2A為本實用新型第一實施例的光伏電池it塊的剖面示意圖；圖2B為圖2A光伏電池模塊的各組成元件的俯視圖；圖3為本實用新型第二實施例的導電框架的俯視圖；圖4為本實用新型第三實施例的光伏電池^t塊的剖面示意圖；圖5A為本實用新型第四實施例的光伏電池才莫塊的剖面示意圖;圖5B為本實用新型第四實施例的反射層的俯視圖；圖6為本實用新型第五實施例的光伏電池4莫塊的剖面示意圖。主要元件符號說明10 光伏電池模塊11線路基板111導電接點12散熱器13光伏電池晶片13P電極14聚光透鏡15引線17粘膠19透明封膠100光伏電池模塊200光伏電池模塊210光伏二極體210a前側210b後側211第一電極212第二電極220導電框架221開口222內緣230線路基板231第一導電接點232第二導電接點233導電凸塊240無機透明層320導電框架321開口322內緣400光伏電池模塊410光伏二極體421開口440無機透明層441聚光鏡片500光伏電池模塊510光伏二極體520導電框架521開口540無機透明層550反射層551凹洞600光伏電池模塊610光伏二極體630線路基板633導電凸塊640無機透明層660密封元件661封閉空間具體實施方式
以下將參考所附圖式示範本實用新型的較佳實施例。所附圖式中相似元 件系採用相同的元件符號。應注意為清楚呈現本實用新型，所附圖式中的各 元件並非按照實物的比例繪製，而且為避免模糊本實用新型的內容，以下說 明亦省略習知的零組件、相關材料、及其相關處理技術。圖2A為本實用新型第一實施例的光伏電池;模塊200的剖面示意圖。圖 2B為光伏電池模塊200的各組成元件的俯視圖。如圖2A所示，光伏電池模 塊200包含一光伏二極體210、 一導電框架220、 一線路基板230、及一無機 透明層240。光伏二極體210定義一前側210a及一後側210b。光伏二極體 210具有一第一電極211及一第二電極212分別位在前側210a及後側210b。 導電框架220位於光伏二極體210的前側210a。導電框架220具有一開口 221以形成一內緣222。第一電極211系連接導電框架220的內緣222以使 光伏二極體210位於導電框架220下方，光伏二極體210的吸光部份則暴露 於開口 221中。線路基板230位於光伏二極體的後側210b。線路基板230 具有一第一導電接點231、 一f二導電接點232、及一導電凸塊233疊置於6第一導電接點231上方並向上延伸以連接導電框架220。無機透明層240則 位於導電框架220的上方，其系覆蓋導電框架220的開口 221。參考圖2A及圖2B，光伏二極體210為摻雜不同電性的半導體材料所制 成，其間構成一p-n結(p-n junction)。光伏二極體210的前後兩側設有電性 相異的第一電極211及第二電極212，其材料可為任何合適的導電金屬，例 如鈦、銀、柏、金、錫、鎳、銅或其所構成的合金等。第一電極211還包含 一第一部分211a,具有圖案化結構用以傳輸照光所產生的電流；及一第二部 分211b，環繞在第一部分211a的周圍。第二部分211b用以集中第一部分 211a所傳輸的電流，其中第二部分211b系連接導電框架220的內緣222(圖 中以虛線表示)。導電框架220可以任何合適導電材質製成，以可耐高溫的 金屬較佳，例如銅或鋁。應注意本實用新型並未限制導電框架220外型，圖 中以矩形顯示僅代表一 實例。同樣參考圖2A及圖2B,線路基板230可為一般的印刷電路板，第一導 電接點231、第二導電接點232則作為與光伏二極體210的電性接觸的接點。 第二導電接點232連接第二電極212。設置於第一導電接點231上方的導電 凸塊233可作為導電框架220的支架，而且藉由導電凸塊233及導電框架 222，第一導電接點231電性連接第一電極211。導電凸塊233可為金屬顆粒 與高分子化合物的複合材料所組成，例如金、錫、銅、銀、鎳、鉻、鉛、鋁 等或其合金。覆蓋導電框架220的無機透明層240主要是用來保護底下的光 伏二極體210。無機透明層240可用耐高溫的透明無機材料製成，例如玻璃、 水晶等。應注意第一實施例的導電框架220可視需要作變化。圖3即顯示本實用 新型的一第二實施例的導電框架320的俯視圖。第二實施例的其他元件可參 見第一實施例。如圖所示，導電框架320的內緣322具有鋸齒狀的外型，所 以開口 321也同樣具有鋸齒狀的外型，其功用在於調節導電框架320遭遇溫 度變化時的熱脹冷縮，以防止光伏電池模塊產生裂縫而導致短路發生。圖4例示本實用新型第三實施例的光伏電池模塊400。如圖所示，光伏 電池模塊400與光伏電池模塊200的差別在於無機透明層440還包含一聚光 鏡片441覆蓋開口 421。聚光鏡片441可為任何適用材質製成，其主要目的 在於使光線聚集於光伏二極體410。圖5A為本實用新型第四實施例的光伏電池模塊500的剖面示意圖。圖5B為光伏電池模塊500的反射層550的俯視圖。光伏電池模塊500與光伏 電池模塊200的差別在於，光伏電池模塊500還包含反射層550設置於無機 透明層540的上方。反射層550具有一凹洞551對應導電框架520的開口 521。 光線可透過凹洞551穿透無才幾透明層540進入光伏二^L管510。反射層550 可反射朝向無機透明層520但非朝向開口 521方向的光線，以避免此等光線 穿透無機透明層540照射導電框架520而使光伏電池模塊500的熱量升高。 反射層550可以任何合適材料製成，例如金、銀、鋁、鈦、銅或其合金等。圖6為本實用新型第五實施例的光伏電池模塊600的剖面示意圖。光伏 電池模塊600與光伏電池模塊200的差別在於，光伏電池模塊600還包含一 密封元件660連接導電框架620與線路基板630以定義一封閉空間661 。封 閉空間661系容納光伏二極體610。封閉空間661也可包含導電凸塊633或 其他元件。封閉空間661內可充滿空氣，或較佳充滿適量的惰性氣體或氮氣 以減緩封閉空間661內的各元件受到氧化。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非用以限定本實用新型 的範圍；凡其它未脫離本實用新型所揭示的精神下所完成的等效改變或修 飾，均應包含在本實用新型的範圍內。
權利要求1.一種光伏電池模塊，其特徵在於包含光伏二極體，定義前側及後側，該光伏二極體具有第一電極及第二電極分別位於該前側及該後側；導電框架位於該光伏二極體的該前側，該導電框架具有開口以形成內緣，該第一電極連接該內緣以使該光伏二極體暴露於該開口中；線路基板位於該光伏二極體的該後側，該線路基板具有導電凸塊向上延伸以連接該導電框架，其中該光伏二極體的該第一電極藉由該導電框架及該導電凸塊電性連接該線路基板。
2. 如權利要求1所述的光伏電池模塊，其特徵在於該線路基板還包含第 一導電接點及第二導電接點，該導電凸塊疊置於該第一導電接點上方。
3. 如權利要求2所述的光伏電池模塊，其特徵在於該第二導電接點連接 該第二電極。
4. 如權利要求1所述的光伏電池模塊，其特徵在於還包含無機透明層覆 蓋該導電框架。 .
5. 如權利要求4所述的光伏電池模塊，其特徵在於該無機透明層為玻璃 或水晶。
6. 如權利要求1所述的光伏電池模塊，其特徵在於該導電凸塊的材質為 金、錫、銅、銀、鎳、鉻、鉛、或鋁、或上述的各種合金。
7. 如權利要求4所述的光伏電池模塊，其特徵在於該無機透明層還包含 聚光鏡片用以使光線聚集於該光伏二極體。
8. 如權利要求4所述的光伏電池模塊，其特徵在於還包含反射層設置於 該無機透明層的上方，該反射層具有凹洞對應該導電框架的該開口 。
9. 如權利要求1所述的光伏電池模塊，其特徵在於還包含密封元件連接 該導電框架與該線路基板以定義封閉空間，該封閉空間容納該光伏二極體。
10. 如權利要求9所述的光伏電池模塊，其特徵在於該封閉空間還容 納該導電凸塊。
專利摘要本實用新型提供一種光伏電池模塊，包含光伏二極體、導電框架及線路基板。光伏二極體定義前側及後側，具有第一電極及第二電極分別位於前側及後側。導電框架位於光伏二極體的前側，導電框架具有開口以形成內緣。第一電極連接導電框架的內緣以使光伏二極體位於導電框架下方，光伏二極體則暴露於開口中。線路基板位於光伏二極體的後側，線路基板具有第一導電接點、第二導電接點、及導電凸塊疊置於第一導電接點上方並向上延伸以連接導電框架。第二導電接點連接第二電極。第一導電接點則藉由導電凸塊及導電框架電性連接第一電極。本實用新型利用導電框架結合導電凸塊來取代習知的引線結構，避免使用習知透明封膠或粘膠以改善受熱老化破裂的問題。
文檔編號H01L23/488GK201369335SQ20082011952
公開日2009年12月23日 申請日期2008年10月15日 優先權日2008年10月15日
發明者劉臺徽 申請人:太聚能源股份有限公司