專利名稱：用于安裝光伏電池晶片的電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)中的復(fù)眼式聚光太陽(yáng)電池組件，具體涉及該組 件內(nèi)安裝光伏電池晶片的電路板。
背景技術(shù)：
聚光光伏發(fā)電技術(shù)是公認(rèn)的可降低光伏發(fā)電成本的有效途徑。目前，一個(gè)完整的 聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括復(fù)眼式聚光太陽(yáng)電池組件、太陽(yáng)跟蹤器、電能存儲(chǔ)或逆變?cè)O(shè)備 等幾部分。復(fù)眼式聚光太陽(yáng)電池組件作為光電轉(zhuǎn)換部件，是由復(fù)眼式透鏡聚光器和安裝有 多片光伏電池晶片的電路板封裝而成的一個(gè)箱型結(jié)構(gòu)。其中，所述復(fù)眼式透鏡聚光器由多塊平面陣列的聚光透鏡構(gòu)成，這些聚光透鏡分 別與所述的各光伏電池晶片相對(duì)應(yīng)。使用時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)跟蹤器使聚光透鏡基本正對(duì)陽(yáng)光照 射方向，然后通過(guò)這些聚光透鏡分別將太陽(yáng)光匯聚并投射到電路板上與各個(gè)聚光透鏡相對(duì) 應(yīng)的光伏電池晶片的接收面上，使各個(gè)光伏電池晶片中產(chǎn)生電流，這些電流通過(guò)電路板上 的線路輸出。現(xiàn)有復(fù)眼式聚光太陽(yáng)電池組件中的電路板基本上都直接采用在金屬基覆銅板 (比如鋁基覆銅板或銅基覆銅板)上蝕刻電路制成，從而確保該電路板具有一定的散熱能 力。但這類電路板的散熱效果仍不夠理想。本領(lǐng)域內(nèi)普遍認(rèn)為這可能是造成復(fù)眼式聚光太 陽(yáng)電池組件在使用過(guò)程中發(fā)生變形從而影響聚光透鏡與對(duì)應(yīng)光伏電池晶片相對(duì)位置的重 要因素。另外，由于目前所采用的光伏電池晶片均為常規(guī)的硅太陽(yáng)電池，這些電池的發(fā)射 區(qū)及發(fā)射區(qū)電極均位于電池的正面，因此在將這些光伏電池晶片封裝于電路板上時(shí)，需要 用涂錫帶從一塊光伏電池晶片的正面焊接到另一塊光伏電池晶片的背面。這種連接方式難 度較大，必須手工操作，生產(chǎn)效率不高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可減小整個(gè)復(fù)眼式聚光太陽(yáng)電池組件 使用過(guò)程中發(fā)生變形可能性的用于安裝光伏電池晶片的電路板。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是用于安裝光伏電池晶片的電路 板，所述電路板是由玻璃基板和附著在該玻璃基板表面的金屬層所構(gòu)成的復(fù)合層結(jié)構(gòu)；所 述金屬層上通過(guò)蝕刻形成與各光伏電池晶片對(duì)應(yīng)的引腳連線以及利用與引腳連線連接的 金屬層將各光伏電池晶片產(chǎn)生的電流輸出的傳導(dǎo)面。金屬層既作為電能傳導(dǎo)通道又由于其為面積較大的傳導(dǎo)面而具有較好的散熱效 果；同時(shí)，玻璃基板與復(fù)眼式透鏡聚光器均為玻璃材質(zhì)而具有較好的物性匹配性，并且玻璃 基板相比覆銅板還具有更好的傳熱性和成本優(yōu)勢(shì)。因此，由于本實(shí)用新型的這種電路板與 復(fù)眼式透鏡聚光器的物性匹配更好，同時(shí)還能夠保證良好的散熱能力，也就減小了整個(gè)復(fù) 眼式聚光太陽(yáng)電池組件在使用過(guò)程中的變形。[0009]具體的，所述各光伏電池晶片在電路板上呈平面矩形陣列；與每行光伏電池晶片 交錯(cuò)排列的金屬層形成的傳導(dǎo)面，每行光伏電池晶片中的各光伏電池晶片通過(guò)對(duì)應(yīng)的引腳 連線并聯(lián)在位于該行光伏電池晶片相鄰兩側(cè)的傳導(dǎo)面上，相鄰兩行光伏電池晶片之間通過(guò) 位于該相鄰兩行光伏電池晶片之間的傳導(dǎo)面串連；位于最上行和最下行的傳導(dǎo)面為傳導(dǎo)輸 出面。此外，所述金屬層由附著在所述玻璃基板表面的銅鍍層以及附著在所述銅鍍層表面 的沉錫層構(gòu)成。進(jìn)一步的，所述各光伏電池晶片均是由背接觸硅太陽(yáng)電池切割而成的電池單元， 這些電池單元通過(guò)SMT封裝于所述電路板上分別與對(duì)應(yīng)的引腳連線連接。“背接觸硅太陽(yáng)電池”是指電池的發(fā)射區(qū)電極和基區(qū)電極均位于電池背面的一種 硅太陽(yáng)電池。代表有美國(guó)Simp0wer公司利用點(diǎn)接觸及絲網(wǎng)印刷技術(shù)研究出的背面點(diǎn)接觸 太陽(yáng)電池A-300。本實(shí)用新型優(yōu)先選用該型號(hào)的背接觸硅太陽(yáng)電池。“SMT”是“表面貼裝技 術(shù)”的簡(jiǎn)稱，為電路板印制領(lǐng)域的公知技術(shù)。本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)在于創(chuàng)造性的應(yīng) 用表面貼裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了光伏電池晶片的自動(dòng)化封裝。以往，由于光伏電池晶片為常規(guī)的硅 太陽(yáng)電池，因此只能采用人工焊接的傳統(tǒng)封裝方式將光伏電池晶片封裝到電路板上。而本 實(shí)用新型在將表面貼裝技術(shù)應(yīng)用到光伏電池晶片封裝的過(guò)程中，采用了將背接觸硅太陽(yáng)電 池切割成的電池單元的做法從而克服了表面貼裝技術(shù)在轉(zhuǎn)用中的困難，實(shí)現(xiàn)將多片光伏電 池晶片自動(dòng)化的封裝在電路板上，提高生產(chǎn)效率。本實(shí)用新型的有益效果是提高了電路板的散熱性能并減小整個(gè)復(fù)眼式聚光太陽(yáng) 電池組件使用過(guò)程中的變形，同時(shí)成本比覆銅板更低。

圖1為本實(shí)用新型復(fù)眼式聚光太陽(yáng)電池組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為將圖1中所示邊框部分隱含后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2中所示電路板的平面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1 2所示的復(fù)眼式聚光太陽(yáng)電池組件，該組件是由復(fù)眼式透鏡聚光器1和 安裝有多片光伏電池晶片的電路板6封裝而成的一個(gè)箱型結(jié)構(gòu)，所述復(fù)眼式透鏡聚光器1 具有多塊平面陣列的聚光透鏡7，這些聚光透鏡7分別與所述的各光伏電池晶片相對(duì)應(yīng)。其 中，通過(guò)設(shè)置在復(fù)眼式透鏡聚光器1與電路板6之間的邊框3以及用于將所述邊框3與該 復(fù)眼式透鏡聚光器1和電路板6粘接為一體的密封膠2將所述復(fù)眼式透鏡聚光器5與電路 板6封裝成的一個(gè)箱型結(jié)構(gòu)。復(fù)眼式透鏡聚光器1的多塊平面陣列的聚光透鏡7可粘貼在 一塊透明的玻璃板上以便與電路板6封裝成的一個(gè)箱型結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，這些聚光透鏡7也可 以與該玻璃板一體成型。如圖3所示，本實(shí)用新型提供了所述電路板6的一種新型構(gòu)造，旨在提高電路板6 的散熱性能并減小整個(gè)復(fù)眼式聚光太陽(yáng)電池組件使用過(guò)程中的變形。具體如圖3所示，該 電路板6是由玻璃基板601和附著在該玻璃基板601表面的金屬層602所構(gòu)成的復(fù)合層結(jié) 構(gòu)；所述金屬層602上通過(guò)蝕刻形成與各電池單元5對(duì)應(yīng)的引腳連線603以及利用與引腳連線603連接的金屬層602將各光伏電池晶片產(chǎn)生的電流輸出的傳導(dǎo)面605、606。所述的 引腳連線603以及傳導(dǎo)面605、606均是通過(guò)在金屬層602上蝕刻出絕緣部分604后形成的。金屬層602既作為電能傳導(dǎo)通道又由于其為面積較大的傳導(dǎo)面而具有較好的散 熱效果；同時(shí)玻璃基板601與復(fù)眼式透鏡聚光器1均為玻璃材質(zhì)而具有較好的物性匹配性， 減小了整個(gè)復(fù)眼式聚光太陽(yáng)電池組件使用過(guò)程中的變形。玻璃基板601最好采用鋼化玻璃。所述各光伏電池晶片均是由背接觸硅太陽(yáng)電池切割而成的電池單元5，這些電池 單元5通過(guò)SMT封裝于所述電路板6上。本實(shí)用新型優(yōu)先選用美國(guó)Simpower公司的背面 點(diǎn)接觸太陽(yáng)電池A-300。本實(shí)用新型在將表面貼裝技術(shù)應(yīng)用到光伏電池晶片封裝的過(guò)程中， 采用了將背接觸硅太陽(yáng)電池切割成的電池單元5的做法從而克服了表面貼裝技術(shù)在轉(zhuǎn)用 中的困難，實(shí)現(xiàn)將多片光伏電池晶片自動(dòng)化的封裝在電路板上，提高了生產(chǎn)效率?？赡苄枰赋龅氖?，將背接觸硅太陽(yáng)電池切割成的電池單元的工藝，最好采用金 剛石刀片將面積較大的背接觸硅太陽(yáng)電池原片切割成電池單元，以降對(duì)電池結(jié)構(gòu)性能的影 響。當(dāng)然，采用切割常規(guī)的硅太陽(yáng)電池時(shí)所普遍使用的激光切割技術(shù)也并非不可行。實(shí)施例1各光伏電池晶片均是由背接觸硅太陽(yáng)電池切割而成的電池單元5，這些電池單元 5通過(guò)SMT封裝于所述電路板6上；各電池單元5在電路板6上呈平面矩形陣列；與每行電 池單元5交錯(cuò)排列的金屬層602形成的傳導(dǎo)面，每行電池單元5中的各電池單元5通過(guò)對(duì)應(yīng) 的引腳連線603并聯(lián)在位于該行電池單元5兩側(cè)的傳導(dǎo)面上，相鄰兩行電池單元5之間通 過(guò)位于該相鄰兩行電池單元5之間的傳導(dǎo)面605串連；位于最上行和最下行的傳導(dǎo)面606 為傳導(dǎo)輸出面。實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，使所述金屬層602由附著在所述玻璃基板601表面的銅鍍 層以及附著在所述銅鍍層表面的金屬保護(hù)層構(gòu)成。金屬保護(hù)層可以是沉錫層，也有可能是 其他的一些材料，其作用主要是保護(hù)銅鍍層，且便于將電池單元5的貼裝。
權(quán)利要求1.用于安裝光伏電池晶片的電路板，其特征在于所述電路板(6)是由玻璃基板(601) 和附著在該玻璃基板(601)表面的金屬層(602)所構(gòu)成的復(fù)合層結(jié)構(gòu)；所述金屬層(602) 上通過(guò)蝕刻形成與各光伏電池晶片對(duì)應(yīng)的引腳連線(60 以及利用與引腳連線(60 連接 的金屬層(602)將各光伏電池晶片產(chǎn)生的電流輸出的傳導(dǎo)面(605、606)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于安裝光伏電池晶片的電路板，其特征在于所述各光伏電 池晶片在電路板(6)上呈平面矩形陣列；與每行光伏電池晶片交錯(cuò)排列的金屬層(602)形 成的傳導(dǎo)面，每行光伏電池晶片中的各光伏電池晶片通過(guò)對(duì)應(yīng)的引腳連線(60 并聯(lián)在位 于該行光伏電池晶片相鄰兩側(cè)的傳導(dǎo)面上，相鄰兩行光伏電池晶片之間通過(guò)位于該相鄰兩 行光伏電池晶片之間的傳導(dǎo)面(605)串連；位于最上行和最下行的傳導(dǎo)面(606)為傳導(dǎo)輸 出面。
3.如權(quán)利要求2所述的用于安裝光伏電池晶片的電路板，其特征在于所述金屬層 (602)由附著在所述玻璃基板(601)表面的銅鍍層以及附著在所述銅鍍層表面的金屬保護(hù) 層構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的用于安裝光伏電池晶片的電路板，其特征在于所述各 光伏電池晶片均是由背接觸硅太陽(yáng)電池切割而成的電池單元(10)，這些電池單元(10)通 過(guò)SMT封裝于所述電路板(6)上分別與對(duì)應(yīng)的引腳連線(603)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可減小整個(gè)復(fù)眼式聚光太陽(yáng)電池組件使用過(guò)程中發(fā)生變形可能性的用于安裝光伏電池晶片的電路板。該電路板是由玻璃基板和附著在該玻璃基板表面的金屬層所構(gòu)成的復(fù)合層結(jié)構(gòu)；所述金屬層上通過(guò)蝕刻形成與各光伏電池晶片對(duì)應(yīng)的引腳連線以及利用與引腳連線連接的金屬層將各光伏電池晶片產(chǎn)生的電流輸出的傳導(dǎo)面。由于本實(shí)用新型的這種電路板與復(fù)眼式透鏡聚光器的物性匹配更好，同時(shí)還能夠保證良好的散熱能力，也就減小了整個(gè)復(fù)眼式聚光太陽(yáng)電池組件在使用過(guò)程中的變形。
文檔編號(hào)H01L31/052GK201859888SQ20102050646
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者李向陽(yáng), 黃忠 申請(qǐng)人:成都鐘順科技發(fā)展有限公司