[发明专利]太阳能电池组件及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池组件及其封装方法。

背景技术

砷化镓太阳能电池组件一般采用MOB封装模式，即将太阳能电池单元粘接在陶瓷电路板或铝基电路板上，再对其焊线和点胶，然后对金线点封装胶以保护。此封装结构较为简单，但工艺上还不能完全实现自动化生产，生产效率较低，产品质量参差不齐，以至影响产品性能。并且，太阳能电池单元的载体是陶瓷基板或铝基板，成本相应较高，特别是陶瓷基电路板目前因技术局限，其尺寸并不很大且价格昂贵。鉴于以上诸多原因，采用上述封装方式的砷化镓太阳能电池组件难以实现产品的产业化和市场化。

发明内容

本发明旨在提供一种可批量化生产的太阳能电池组件及其封装方法。

为此，本发明的太阳能电池组件包括安装在一载体上的太阳能电池单元，所述太阳能电池单元具有顶面电极和底面电极；所述载体是一个从一块较大的载体阵列件上分立出来的标准化承载单元，每一个承载单元具有上部敞开的电池容置槽，该电池容置槽的内表面上设有第一导电端子和第二导电端子，所述第一导电端子和第二导电端子分别与设置在载体上的第一极性引脚和第二极性引脚电连接；所述太阳能电池单元的底面通过导电胶贴装在该电池容置槽底部且其底面电极通过导电胶与所述第一导电端子接触，所述太阳能电池单元的顶面电极与所述第二导电端子之间通过导线电连接，该导线的两端分别与顶面电极和第二导电端子焊接；所述电池容置槽内填充有覆盖太阳能电池单元以及导线的透明保护材料。

由于将载体设计为标准化承载单元，且每一个承载单元都有电池容置槽、第一导电端子、第二导电端子等功能模块，生产时可以相同的方式将各个太阳能电池单元分别封装到载体阵列件中对应的各个承载单元上，由此实现太阳能电池组件的批量化生产，提高生产效率。在此基础上，还可以将本发明的载体设计成符合现有LED封装载体结构要求的形式，以使本发明的载体满足现有LED封装线的使用要求，实现太阳能电池组件封装与现有LED封装在现有LED封装线上的兼容运行。

鉴于太阳能电池与LED器件在功能上的显著差异，本发明还对上述太阳能电池组件的构造进行了专门的优化设计，即所述透明保护材料的上表面为一个使光线朝太阳能电池单元方向聚集的聚光面。由此，就使得该透明保护材料成为一个光学聚光体，提高太阳能电池的发电效能。所述的聚光面最好设计为光滑的凸面，比如球面或近似于抛物面的曲面。当然，也可以借鉴菲涅尔透镜的原理，将聚光面涉及为与菲涅尔透镜功能一致的齿面。

基于各种太阳能电池结构原理上的相识性，本发明的太阳能电池单元可以选择硅太阳能电池，也可以是砷化镓太阳能电池等其他类型的太阳能电池。本发明优选砷化镓太阳能电池。

所述透明保护材料最好选择由硅胶固化形成，但也可以采用如透明塑胶等其他黏性物质固化形成。

考虑到太阳能电池片工作时产生的电流较大，可能因电流过大造成热量积压而对导线带来影响，因此所述导线最好为至少两根，所述至少两根导线并联于顶面电极与第二导电端子之间，从而通过至少两根导线进行分流，减少因电流过大而造成热量积压的所带来的影响。

上述太阳能电池组件的封装方法，包括的步骤为：1）固晶：通过固晶机将多个太阳能电池单元经导电胶分别贴装在载体阵列件上相应载体的电池容置槽的底部，并使各太阳能电池单元的底面电极通过导电胶与相应载体的第一导电端子接触；2）焊线：待导电胶固化后，通过焊线机将多根导线的两端分别与各太阳能电池单元的顶面电极与相应载体上的第二导电端子焊接；3）点胶：通过点胶机将黏性物质注入各电池容置槽内并覆盖其中的太阳能电池单元及导线；4）分立：待黏性物质固化形成透明保护材料后，将各载体从载体阵列件上分立出来成为单个太阳能电池组件。其中，固晶机、焊线机和点胶机均为现有设备，广泛应用于LED等电子元器件的封装领域。

为成型上述聚光面，在执行步骤3）时，首先将透明保护材料上表面成型模具安装在电池容置槽上，该成型模具上设有注料孔，点胶时黏性物质通过该注料孔注入由成型模具与电池容置槽所构成的型腔中，当黏性物质固化形成透明保护材料后，该透明保护材料的上表面即形成一个可使光线朝太阳能电池单元方向聚集的聚光面，最后再拆掉成型模具。其中，所述聚光面最好为一光滑的凸面。所述黏性物质最好为硅胶，但也可以采用如透明塑胶等。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明