[发明专利]基于引线框的光生伏打电子组件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§119(e)要求于2007年2月14日提交 的共同待审的美国临时专利申请No.60/901,377的优先权，该美国临时 专利申请在此作为参考而被引用。

技术领域

本发明主要涉及光生伏打模块组件。更具体而言，本发明涉及具 有聚光透镜(concentrator lenses)和/或反射镜(mirror)的光生 伏打模块组件。

背景技术

为了高效率地将太阳能转化成电功率，当前一些光生伏打(PV) 太阳能模块中的电子部分的设计使用的是非硅基的半导体，如位于Ge 基板上的GaAs管芯。也可使用其它半导体如CIGS或InP。这些化合物 半导体通常比相应的硅基半导体更高效。由于效率更高，因此光生伏 打电池可以体积很小。为了实现更高的效率，会使用聚光透镜或感杆 将入射在大表面区域上的阳光会聚到小的PV管芯上。聚光器型的PV 组件可包括反射镜，所述反射镜用于将入射太阳光会聚到半导体器件 上。由于实现了太阳能的高度会聚，因此导致该模块在高温环境中运 行。转化过程中的能量损失导致产生了附加的热量，因此可使温度进 一步升高。一种解决方案是使用BeO(氧化铍)来安装基板，原因在于 氧化铍具有较强的导热性。BeO的导热性使得半导体器件中的热量可实 现热连通，并随后将所述热量输运至外部吸热装置。然而，BeO的成本 较高并且有毒。此外，BeO是电绝缘体，且因此还要采用普通印刷电路 板(PCB)技术在BeO基板上形成金属迹线，所述金属通常为铜。接收 器的微电子组件中的另一要素是：在热量高度会聚的情况下，需要实 现精密公差并使光学器件与半导体和基板对齐。准确地放置聚光器需 要成本较高的设备和工具且需要专业的操作者、技术人员和资源。

需要提供这样的装置和方法，所述装置和方法通过互连装置将能 量损失降至最低限度且用于将热量从电子模块传递至周围环境，所述 传递可包括将热量通过基板传递到达吸热装置并且传递到环境中。进 一步地，需要提供一种解决方案，所述解决方案不会引入有毒材料且 仍具有良好的导热性。进一步地，需要一种具有成本效率的能够实现 精密公差的PV组件组装方法。

发明内容

在本发明的一个方面中，一种用于光生伏打装置的装配组件包括 金属基板，所述金属基板具有正表面和背表面。第一注模填料(mold compound)对至少一部分所述金属基板形成包封。具有阳极和阴极的 至少一个光生伏打装置被联接至所述金属基板的所述正表面。第二注 模填料对所述第一注模填料的至少一部分形成包封。所述第二注模填 料具有开口，所述开口被构造以便接收太阳能聚光器。所述太阳能聚 光器被构造以便将光会聚到所述至少一个光生伏打电池上。所述金属 基板的所述背表面能够被氧化。所述第一注模填料和所述第二注模填 料能够通过普遍公知且普遍理解的模制成型技术被施加。所述装配组 件可进一步包括保护二极管。此外，所述装配组件可进而被安装在主 动式或被动式吸热装置上。另一种可选方式是，可用液体对所述装配 组件进行冷却。

在本发明的另一方面中，一种组装光生伏打装置的方法包括将第 一注模填料施加到具有正表面和背表面的金属基板上并且对所述金属 基板的至少一部分形成包封。至少一个光生伏打装置被安装在所述金 属基板的所述正表面上。第二注模填料对所述第一注模填料的至少一 部分形成包封，在所述第二注模填料中形成了开口，所述开口被构造 以便接收太阳能聚光器。太阳能聚光器被构造以便将光会聚在所述光 生伏打装置上，该太阳能聚光器被安装到所述金属基板上。在一些实 施例中，可采用标准的众所周知的模制成型技术施加所述第一注模填 料和所述第二注模填料。所述组装方法还可包括将所述金属基板安装 到被动式或主动式吸热装置上的步骤。在其它实施例中，所述方法可 包括对所述装配组件进行液体冷却的步骤。

附图说明

图1A示出了施加了第一注模填料的PV组件；

图1B示出了图1A中的PV组件的近视图；

图1C示出了图1A中的PV组件的另一可选实施例；

图2A示出了施加了第二注模填料的PV组件；

图2B示出了施加了第二注模填料的组件的另一可选实施例；

图2C示出了施加了第二注模填料的PV组件的剖视图；

图2D示出了与太阳能聚光器安装在一起的PV组件；