專利名稱：太陽能發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能發(fā)電裝置，特別是涉及一種具有可分離式散熱板的太
陽能發(fā)電裝置。
背景技術：
如圖1A及1B所示，已知太陽能發(fā)電裝置1由框架12及多個以串聯方式互相電連 接的太陽能芯片模塊14所組成。太陽能芯片模塊14由太陽能芯片141、二極管142及絕緣 板143組成。太陽能芯片141與二極管142互相連接，且放置于絕緣板143上?？蚣?2包 含金屬底板121。太陽能芯片模塊14則放置于框架12的金屬底板121上。 然已知太陽能發(fā)電裝置1運作時，由于光線聚集于太陽能芯片141，故太陽能芯片 141周圍熱量相當高。熱量會由太陽能芯片141傳導至金屬底板121，再由金屬底板121以 放射狀擴散出去。金屬底板121上愈接近太陽能芯片141的位置則愈熱，愈遠離太陽能芯 片141的位置則溫度愈低。 —般而言金屬底板121以鋁制成。為提升熱擴散效率，可以熱擴散效率優(yōu)選材料 如銅來取代。但銅相對于鋁來說，價格較為昂貴，此會造成成本大幅增加。此外，當太陽能 發(fā)電裝置1中任一太陽能芯片141損壞或故障，或欲維修檢查任一太陽能芯片141時，因為 太陽能芯片141間彼此串聯，故需整個太陽能發(fā)電裝置l停機，才可拆卸其中一個太陽能芯 片141更換或檢查。如此，太陽能發(fā)電裝置1則無法繼續(xù)運作，甚為不便。

實用新型內容鑒于以上的問題，本實用新型目的在于提供一種具有可分離式散熱板的太陽能發(fā)
電裝置，可提升散熱速率，有效排除太陽能芯片周圍的熱量；且太陽能芯片在維修、檢查時，
太陽能發(fā)電裝置不需停機，仍可繼續(xù)發(fā)電，以解決已知技術所存在的問題或缺點。 為達到上述目的，本實用新型太陽能發(fā)電裝置包含基板；多個串聯的發(fā)電單元。每
個發(fā)電單元包含散熱板，可分離式地連接該基板；太陽能芯片，設置于散熱板上；及整流元
件與太陽能芯片并聯。當發(fā)電單元的散熱板其中之一與基板分離時，其它發(fā)電單元將可繼
續(xù)運作。
利用上述技術特征，可以達到下列功效 1.針對局部熱源的散熱做加強改善，以符合散熱需求，且因為為局部改善，不需整 個基板皆更換，可節(jié)省成本。 2.太陽能芯片與整流元件分別模塊化，可達到熱插拔功能；裝置維修檢測時，亦 不需停機，可提升裝置操作效率。 以下詳細敘述本實用新型的特征以及優(yōu)點，其內容足以使任何本領域一般技術人 員了解本實用新型的技術內容并據以實施，且根據本說明書所披露的內容、權利要求及附
圖，任何本領域一般技術人員可輕易地理解本實用新型相關的目的及優(yōu)點。以上關于本實 用新型內容的說明及以下實施方式的說明用以示范與解釋本實用新型的原理，并非用以限定本實用新型的范疇。

[0011]圖1A為已知太陽能發(fā)電裝置結構圖。圖IB為已知太陽能芯片模塊結構圖。圖2為本實用新型太陽能發(fā)電裝置的結構圖。圖3為本實用新型發(fā)電單元的結構俯視圖。圖4為本實用新型發(fā)電單元的電路圖。圖5A為本實用新型第二實施例散熱板、基板及太陽能芯片連接的結構俯視圖。圖5B為本實用新型第二實施例散熱板、基板及太陽能芯片連接的結構側視圖。圖6A為本實用新型第三實施例散熱板、基板及太陽能芯片連接的結構俯視圖。圖6B為本實用新型第三實施例散熱板、基板及太陽能芯片連接的結構側視圖。圖7A為本實用新型第四實施例散熱板、基板及太陽能芯片連接的結構俯視圖。圖7B為本實用新型第四實施例散熱板、基板及太陽能芯片連接的結構側視圖。圖8A為本實用新型第五實施例散熱板、基板及太陽能芯片連接的結構俯視圖。圖8B為本實用新型第五實施例散熱板、基板及太陽能芯片連接的結構側視圖。圖9A為本實用新型第六實施例散熱板、基板及太陽能元件連接的結構俯視圖。圖9B為本實用新型第六實施例散熱板、基板及太陽能元件連接的結構側視圖。圖10A為本實用新型第七實施例散熱板、基板及太陽能元件連接的結構俯視圖圖10B為本實用新型第七實施例散熱板、基板及太陽能元件連接的結構側視圖圖11A為本實用新型第八實施例散熱板、基板及太陽能元件連接的結構俯視圖圖11B為本實用新型第八實施例散熱板、基板及太陽能元件連接的結構側視圖附圖標記說明l:太陽能發(fā)電裝置12:框架121 :金屬底板14 :太陽能芯片模塊141 :太陽能芯片142 :二極管143:絕緣板 2:太陽能發(fā)電裝置22 :框架 221 :基板2211 :第一突出部 2212 :孔洞222a :第一開口223a :第二開口225 :頂板 24A、24B、24C、24D :發(fā)電單元241a、241b、241c、241d :太陽能芯片242a、242、242c、242d :整流二極管243a :絕緣板 244a :散熱板244al :第二突出部245a :載板246 :聚光構件 247 :第二導線25 :第一導線31 :基板32 :散熱板33 :太陽能芯片34 :螺栓41 :基板[0047]42 ::散熱板43 :太陽能芯片44 ::螺栓51 :基板52 ::散熱板53 :太陽能芯片61 ::基板62 :散熱板63 ::太陽能芯片71 :基板72 ::散熱板73 :太陽能元件731:太陽能芯片732 :散熱基座733:母螺紋734 :第一部分735:第二部分736 :連接墊81 ::基板82 :散熱板83 ::太陽能元件831 :太陽能芯片832:散熱基座833 :母螺紋91 ::基板92 :散熱板93 ::太陽能元件931 :太陽能芯片932:散熱基座
具體實施方式為使對本實用新型的目的、構造、特征、及其功能有進一步的了解，現配合實施例 詳細說明如下。 圖2為本實用新型太陽能發(fā)電裝置2的結構圖。本實用新型太陽能發(fā)電裝置包 含框架22 ;設置于框架22內部的多個發(fā)電單元24A，24B、24C及24D ;串聯多個發(fā)電單元 24A-24D且設于框架22的基板221上的第一導線25 ;及聚光構件246嵌設于框架22頂板 225中，聚光構件246對應發(fā)電單元24A-24D。 參考圖2，框架22為矩形框體形狀，內部具有容置空間?？蚣?2包含基板221及 頂板225分別設于框架22的底部及頂部?；?21為金屬材料，一般為鋁板。基板221形 成多個開口 ，如第一開口 222a及第二開口 223a，分別用以收納發(fā)電單元24A的散熱板244a 與載板245a。太陽能發(fā)電裝置2于操作時，基板221可與外界接觸，排散太陽能發(fā)電裝置2 的熱量。 圖3為發(fā)電單元24A的結構俯視圖，發(fā)電單元24B-24D的結構與發(fā)電單元24A相 同。參考圖3，發(fā)電單元24A包含太陽能芯片241a設置于絕緣板243a上；散熱板244a供承 載絕緣板243a，散熱板244a可分離式地連接基板221 ;整流二極管242a，設置于載板245a 上，載板245a可分離式地連接基板221 ;及第二導線247，用以使太陽能芯片241a與整流二 極管242a電連接。本實施例示范四組發(fā)電單元24A-24D，然不以此為限。太陽能芯片241a 可為已知吸收光線而將光能轉換為電能的元件。絕緣板243a供太陽能芯片241a放置于其 上，絕緣板243a可由任何合適的絕緣材料制成。散熱板244a設置于基板221的第一開口 222a中并可分離式連接于基板221。散熱板244a與基板221可以嵌卡、卡合、鎖固或其它 合適方式形成可分離式的連結。舉例而言，在本實用新型第一實施例中(見圖3)，基板221 于第一開口 222a處形成朝向第一開口 222a的第一突出部2211，第一突出部2211內形成 孔洞2212 ;散熱板244a的邊緣具有垂直向上的第二突出部244al，第二突出部244al可與孔洞2212卡合，由此使基板221與散熱板244a形成可分離式的連結。散熱板244a可為相 較于基板221更高傳熱效率的材料所構成，如銅。整流二極管242a可為已知的PN結二極 管，其具有整流效應可使特定方向(由P流向n型區(qū))電流較易通過，而其相反方向則不易 通過。載板245a設置于基板221的第二開口 223a中并可分離式連接基板221。載板245a 與基板221的連接可以嵌卡、卡合、鎖固或其它方式，可參考基板221與散熱板244a的連接 方式。載板245a的材料可以相較于基板221更高傳熱效率的材料所構成，如銅，此外亦可 采用陶瓷板或是鋁基板。應注意載板245a為選擇性設置，在另一實施例中，整流二極管242 也可放置于基板221上。 如圖2及3所示，組裝太陽能發(fā)電裝置2是先將散熱板244a及載板245a以嵌卡 的方式設置于框架22的基板221的第一開口 222a及第二開口 223a中，以使散熱板244a 及載板245a可分離式地連接于基板221。太陽能芯片241放置于絕緣板243a上，絕緣板 243a放置于散熱板244a上，整流二極管242a放置于載板245上。接著，將整流二極管242a 與絕緣板243a上的太陽能芯片241a以第二導線247電相接，以完成發(fā)電單元24A的組裝。 依同樣方式完成發(fā)電單元24B-D的組裝。然后，將相鄰的發(fā)電單元24A以第一導線25電相 接。此外，在框架22頂面裝設聚光構件246。聚光構件246嵌設于頂板225中。聚光構件 246為類似凸透鏡的鏡頭，可將光線聚焦于各太陽能芯片上。如此完成整個太陽能發(fā)電裝置 2的組裝。 請一并參閱圖2及圖3，集中于太陽能芯片241a的熱量經由絕緣板243a傳遞至散 熱板244a。優(yōu)選而言，散熱板244a由于承載太陽能芯片241a，其所承受的熱度較高，可采 用熱傳導性較高的材料如銅來制作；而基板221則離太陽能芯片241a較遠，故對高熱傳導 性的需求性較低，可使用一般的鋁材，其材料密度較銅為低，價格也較低廉。所以，相較于已 知的整體皆以銅板設置的基板121(如圖1)，本實用新型的以鋁材為基板221及以銅材為散 熱板244a的可分離式相連設計將可大幅減少成本且增加散熱效果。 請參閱圖4，其為多個發(fā)電單元24A-24D的電路圖。由圖中可知，每組發(fā)電單元中 太陽能芯片241與整流二極管242并聯設置，且多個發(fā)電單元24A-24D彼此串聯設置。當 所有發(fā)電單元24A-24D皆正常運作時，每組發(fā)電單元中的整流二極管242a-242d皆呈逆向 偏壓，此時流經整流二極管242a-242d的電流為0，電流皆流經太陽能芯片241a-241d。若 發(fā)電單元24A的太陽能芯片241a損壞或被云遮住時，發(fā)電單元24A的整流二極管242a會 改為順向偏壓故形成通路，但是發(fā)電單元24B-24D的整流二極管242b-242d還是維持逆向 偏壓，電流還是會流經發(fā)電單元24B-24D的太陽能芯片241b-241d。故當太陽能芯片241a 損壞、或需維修時，可任意拔除設置于散熱板244a及其上的太陽能芯片241a更換，發(fā)電單 元24B-24D的太陽能芯片241b-241d還是可以正常運作不受影響。如此太陽能發(fā)電裝置2 并不需停機即可更換維修。 圖5A及5B為本實用新型第二實施例散熱板32、基板31及太陽能芯片33連接的 結構圖，圖5A為散熱板32、基板31及太陽能芯片33連接的結構俯視圖；圖5B為散熱板32、 基板31及太陽能芯片33連接的結構側視圖。參閱圖5A及5B，本實用新型第二實施例中， 散熱板32可位于基板31下方以螺栓34相互固定。太陽能芯片33亦透過螺栓34固定于 散熱板32上。于本實施例中，僅揭示太陽能芯片33、基板31及散熱板32間的連接關系，太 陽能芯片33與整流二極管間的連接，仍與第一實施例相同，透過第二導線247(見圖3)相連接，在此不再說明。此外，在本實施例中，散熱板32可實施為陶瓷板。 圖6A及6B為本實用新型第三實施例散熱板42、基板41及太陽能芯片43連接的 結構圖，圖6A為散熱板42、基板41及太陽能芯片43連接的結構俯視圖；圖6B為散熱板42、 基板41及太陽能芯片43連接的結構側視圖。本實用新型第三實施例與第二實施例相似， 不同處在于散熱板42位于基板41上方，且亦以螺栓44相互固定。 圖7A及7B為本實用新型第四實施例散熱板52、基板51及太陽能芯片53連接的 結構圖，圖7A為散熱板52、基板51及太陽能芯片53連接的結構俯視圖；圖7B為散熱板52、 基板51及太陽能芯片53連接的結構側視圖。本實用新型第四實施例與第二實施例相似， 不同處在于散熱板52下方可制作成鰭片式散熱結構，以提升散熱效率。 圖8A及8B為本實用新型第五實施例散熱板62、基板61及太陽能芯片63連接的 結構圖，圖8A為散熱板62、基板61及太陽能芯片63連接的結構俯視圖；圖8B為散熱板62、 基板61及太陽能芯片63連接的結構側視圖。本實用新型第五實施例與第三實施例相似， 不同處在于散熱板62下方制作成鰭片式散熱結構，以提升散熱效率。 圖9A及9B為本實用新型第六實施例散熱板72、基板71及太陽能元件73連接的 結構圖，圖9A為散熱板72、基板71及太陽能元件73連接的結構俯視圖；圖9B為散熱板72、 基板71及太陽能元件73連接的結構側視圖。參閱圖9A及9B，本實用新型第六實施例與第 三實施例相似，不同處在于本實施例中，包含太陽能元件73，其由太陽能芯片731及承載太 陽能芯片731的散熱基座732構成。散熱基座732包含第一部分734、第二部分735 (參閱 圖9A)。第一部分734與第二部分735透過連接墊736連接而相互絕緣，且太陽能芯片731 設置于散熱基座732的第二部分735上。連接墊736可為任何合適的絕緣材料，例如陶瓷 或鐵氟龍或一般印刷電路板所用的FR4基板，即由樹脂、玻纖及無機填充料復合而成的材 料。于本實施例中，散熱基座732設置成圓柱狀，外表面設置母螺紋733，且散熱基座732下 方制作成鰭片式散熱結構，散熱基座732透過螺固的方式與散熱板72連接。應注意散熱基 座732的數目與外型可依需求變化，本實用新型并未限制其數目及形狀。有關此實施例的 太陽能元件73結構說明可詳見于中國臺灣專利申請?zhí)?7135344及97136808。 圖10A及10B為本實用新型第七實施例散熱板82、基板81及太陽能元件83連接 的結構圖，圖10A為散熱板82、基板81及太陽能元件83連接的結構俯視圖；圖IOB為散熱 板82、基板81及太陽能元件83連接的結構側視圖。參閱圖10A及IOB，本實用新型第七實 施例與第六實施例相似，不同處在于本實施例中，散熱基座832具有更長的鰭片式散熱結 構，且于鰭片式散熱結構之外表面亦設置母螺紋833，透過螺固的方式與散熱板82連接。 圖11A及11B為本實用新型第八實施例散熱板92、基板91及太陽能元件93連接 的結構圖，圖11A為散熱板92、基板91及太陽能元件93連接的結構俯視圖；圖IIB為散熱 板92、基板91及太陽能元件93連接的結構側視圖。參閱圖11A及IIB，本實用新型第八實 施例與第七實施例相似，不同處在于太陽能元件93的散熱基座932的結構。于本實施例中， 太陽能元件93包含太陽能芯片931與承載太陽能芯片931的散熱基座932。散熱基座932 架設于散熱板92上，且以螺固方式與散熱板92連接，且散熱基座932下方制作成鰭片式散 熱結構，以提升散熱效率。 已知太陽能發(fā)電裝置散熱效果不好。若采用熱傳導能力較好的材料，又需大幅提 高成本。如果用銅取代鋁重量也會增加。已知太陽能發(fā)電裝置維修檢查太陽能芯片時需停機，且拆卸甚為不便。本實用新型利用可分離式的散熱板，而將太陽能芯片設置于其上，僅 針對此散熱板以傳熱性優(yōu)選的材料制成，可有效散熱，且太陽能芯片損壞或故障時，不需停 機即可更換，有效改善已知技術的缺點。 雖然本實用新型以前述的實施例披露如上，然其并非用以限定本實用新型。在不
脫離本實用新型的精神和范圍內，所為的更動與潤飾，均屬本實用新型的專利保護范圍。關 于本實用新型所界定的保護范圍請參考權利要求。
權利要求一種太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，該太陽能發(fā)電裝置包含基板；以及多個串聯的發(fā)電單元，每個發(fā)電單元包含散熱板，可分離式地連接該基板；太陽能芯片，設置于該散熱板上；及整流元件，與該太陽能芯片并聯，其中當這些發(fā)電單元的該散熱板其中之一與該基板分離時，其它發(fā)電單元將可繼續(xù)運作。
2. 如權利要求1所述的太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，該基板還包含多個第一開口，用 以收納這些散熱板。
3. 如權利要求1所述的太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，各該發(fā)電單元還包含聚光構件， 連接該基板，該聚光構件使太陽光聚焦于該太陽能芯片上。
4. 如權利要求1所述的太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，各該發(fā)電單元還包含載板，可分 離式地連接該基板，該整流元件設置于該載板上。
5. 如權利要求4所述的太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，該基板還包含多個第二開口 ，用 以收納這些載板。
6. 如權利要求1所述的太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，該基板材料密度較該散熱板低。
7. 如權利要求6所述的太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，該基板為鋁制成，該散熱板為銅 制成。
8. 如權利要求2所述的太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，該基板具有孔洞鄰近該第一開 口 ，該散熱板的邊緣具有垂直向上的第二突出部，該第二突出部與該孔洞卡合。
9. 如權利要求8所述的太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，該基板具有朝向該第一開口的 第一突出部，該第一突出部內形成該孔洞。
專利摘要本實用新型提供一種太陽能發(fā)電裝置，包含基板及多個串聯的發(fā)電單元。每個發(fā)電單元具有散熱板可分離式地連接此基板；太陽能芯片，設置于散熱板上；及整流元件與太陽能芯片并聯。當發(fā)電單元的散熱板其中之一與基板分離時，其它發(fā)電單元將可繼續(xù)運作。
文檔編號H02N6/00GK201438682SQ20092015112
公開日2010年4月14日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權日2009年5月4日
發(fā)明者劉臺徽 申請人:太聚能源股份有限公司