聚光光伏模块、聚光光伏面板和用于聚光光伏模块的柔性印刷电路制造技术

一种聚光光伏模块，包括：被提供为与外壳的底表面接触的柔性印刷电路；以及由被布置的多个透镜元件形成的主聚光部，每个透镜元件聚集阳光，其中柔性印刷电路包括：绝缘基底材料和导电图案；被提供在该图案上以便分别与透镜元件对应的多个发电元件；具有绝缘性能和不高于预定值的低吸水率的作为覆盖层的盖层，盖层覆盖并密封包括在绝缘基底材料上的图案的导电部；以及具有绝缘性能和不高于预定值的低吸水率的粘合剂层，粘合剂层将绝缘基底材料和覆盖层粘结在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚光光伏模块、聚光光伏面板和用于聚光光伏模块的柔性印刷电路
本专利技术涉及一种聚光光伏(CPV)器件，用于通过将阳光聚集在发电元件上而产生电力。
技术介绍
聚光光伏是基于将由透镜聚集的阳光入射在由具有高发电效率的小型化合物半导体形成的发电元件(太阳能电池)上的结构。通过使配备有多个这样的基础组件的聚光光伏面板执行追踪操作以总是面向太阳，能够获得需要产生的电力。具体地，例如，将多个例如具有布线的陶瓷的绝缘衬底布置在光聚集位置上，其中每个绝缘衬底具有安装在其上的一个发电元件，并且由电线收集在每个绝缘衬底上产生的电力(例如，参见非专利文献1)。除此之外，已经提出考虑了散热性能的聚光光伏装置(例如，参见专利文献1和2)。引用列表专利文献专利文献1：日本专利公开公报第2003-174179号专利文献2：日本专利公开公报第2008-91440号非专利文献非专利文献1："CPV模块的故障模式以及如何对它们进行测试(FailureModesofCPVModulesandHowtoTestforThem)",[在线],2010年2月19日,Emcore公司,[2013年2月27日检索]互联网<URL:http://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/pvrw2010_aeby.pdf#search＝'emcorePointfocusFresnelLensHCPVSystem'>
技术实现思路
解决的技术问题然而，如上所述的传统聚光光伏面板需要大量的例如陶瓷的绝缘衬底。当布置大量的绝缘衬底并分别使用电线相互连接时，制造步骤的数量增加，并且花费很长时间。结果，制造成本增加，并且不能获得具有实际上的适当价格的产品。如果制作大衬底，则制造步骤的数量减少。然而，光伏面板最初需要大的面积。因此，衬底需要被显著地扩大。然而，生产这样的大衬底在制造技术方面是困难的。如上所述，安装大量的小衬底并将它们相互连接花费很长时间。另一方面，生产大衬底在制造技术方面是困难的。此外，对于传统聚光光伏面板，没有显示出与绝缘性能相关的明确教导或观点。在光伏面板内部，由于发电元件的串联连接而产生高电压。另外，由于光伏面板被安装在户外，进入面板内部的水汽可能由于空气温度变化而导致露水冷凝。此外，小昆虫可能会进入面板内部。结果，存在由于湿气或昆虫而导致电路内部短路或者电路与面板外壳短路(接地)的情况。在这样的情况下，输出降低，并且当人触摸外壳时，可能会引起轻电冲击。此外，近几年来，在面板内部的导电部中，在铜制图案和焊料部分上生锈，并且这导致电路中的电阻增加。当电阻增加时，光伏面板的输出降低。考虑到传统问题，本专利技术关于用于聚光光伏的衬底结构，意图易于其制造和安装，加强绝缘性能，并且抑制导电部随着时间的劣化。解决问题的技术方案本专利技术是一种聚光光伏模块，包括：形成为容器形状并具有底表面的外壳；被提供为与底表面接触的柔性印刷电路；以及附着至外壳并且由布置的多个透镜元件形成的聚光部，每个透镜元件聚集阳光，其中柔性印刷电路包括：具有绝缘性能的绝缘基底材料，和具有导电性并被提供在绝缘基底材料上的图案；被提供在该图案上以便分别与透镜元件对应的多个发电元件；具有绝缘性能和不高于预定值的低吸水率的覆盖层，该覆盖层覆盖并密封包括在绝缘基底材料上的该图案的导电部；以及具有绝缘性能和不高于预定值的低吸水率的粘合剂层，该粘合剂层将绝缘基底材料和覆盖层粘结在一起。在如上所述构成的聚光光伏模块中，通过在具有易于制造的适当尺寸的绝缘基底材料上提供发电元件，能够容易地制造具有聚光光伏功能的柔性印刷电路。此外，柔性印刷电路能够被放置为遍及所需的尺寸(面积)，因此适于大型的聚光光伏模块。此外，柔性印刷电路是薄的并且具有轻的重量，因此聚光光伏模块整体也具有轻的重量，因此对其的操作变得容易。另外，柔性印刷电路是薄且柔软的，因此容易将其附着为与外壳的底表面紧密接触。此外，由于紧密接触和薄，来自发电元件和其他柔性印刷电路的热量能够被确实地散发至外壳。此外，包括图案的导电部由覆盖层和粘合剂层覆盖并密封，覆盖层和粘合剂层中的每一个都具有绝缘性能和低吸水率。由此，确保了从导电部到外壳的底表面的爬电距离，并且能够实现优良的绝缘性能。此外，通过每一个都具有低吸水率的覆盖层和粘合剂层，能够防止导电部的腐蚀，并且能够抑制随着时间的劣化。另一方面，用于本专利技术的聚光光伏模块的柔性印刷电路包括：具有绝缘性能的绝缘基底材料，和具有导电性并被提供在绝缘基底材料上的图案；通过被布置在该图案上而被提供的多个发电元件；具有绝缘性能和不高于预定值的低吸水率的覆盖层，覆盖层覆盖并密封包括在绝缘基底材料上的该图案的导电部；以及具有绝缘性能和不高于预定值的低吸水率的粘合剂层，粘合剂层将绝缘基底材料和覆盖层粘结在一起。在如上所述构成的用于聚光光伏模块的柔性印刷电路中，通过在具有易于制造的适当尺寸的绝缘基底材料上提供发电元件和聚光部，能够容易地制造具有聚光光伏功能的柔性印刷电路。此外，柔性印刷电路能够被放置为遍及所需的尺寸(面积)，因此适于作为用于大型聚光光伏模块的衬底。此外，导电部包括由覆盖层和粘合剂层覆盖并密封的图案，覆盖层和粘合剂层中的每一个都具有绝缘性能和低吸水率。由此，在柔性印刷电路被附着至由金属制成的外壳的情况下，确保了从导电部到外壳的底表面的爬电距离。因此，能够实现优良的绝缘性能。此外，通过每一个都具有低吸水率的覆盖层和粘合剂层，能够防止导电部的腐蚀，并且能够抑制随着时间的劣化。本专利技术的有利效果根据本专利技术的聚光光伏模块，关于用于聚光光伏的衬底结构，能够实现易于制造和安装、在绝缘性能上优良以及抑制导电部随着时间的劣化的衬底结构。附图说明图1是显示根据本专利技术的一个实施例的聚光光伏装置的透视图。图2是显示聚光光伏模块的放大的(部分切除)透视图。图3是图2中的III部分的放大图。图4是提供有发电元件的部分的横截面图，该横截面图与柔性印刷电路的纵向正交。图5是遍及外壳的底表面上放置的柔性印刷电路的布置的一个例子的平面图。图6是发电电路的放大图。图7是图6中的VII部分的放大图。图8是显示柔性印刷电路的布置的另一个例子的平面图。图9是显示连接电路被提供在外壳的内侧表面上的一个例子的平面图。图10是显示连接电路被提供在外壳的内侧表面上的另一个例子的平面图。图11是测量图案和底表面之间的击穿电压的例子。图12是具有与图4中不同结构的柔性印刷电路的横截面图。图13是在DC电压被施加在图案和外壳之间时的等效电路。图14是作为一个例子的绝缘基底材料和图案的部分的平面图。具体实施方式[实施例的摘要]本专利技术的实施例的摘要至少包括下列内容。(1)首先，一种聚光光伏模块包括：形成为容器形状并具有底表面的外壳；被提供为与底表面接触的柔性印刷电路；以及附着至外壳并且由布置的多个透镜元件形成的聚光部，每个透镜元件聚集阳光，其中柔性印刷电路包括：具有绝缘性能的绝缘基底材料，和具有导电性并被提供在绝缘基底材料上的图案；被提供在该图案上以便分别与透镜元件对应的多个发电元件；具有绝缘性能和不高于预定值的低吸水率的覆盖层，覆盖层覆盖并密封包括在绝缘基底材料上的该图案的导电部；以及具有绝缘性能和不高于预定值的低吸水率的粘合剂层，粘合剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚光光伏模块，包括：外壳，所述外壳形成为容器形状并具有底表面；柔性印刷电路，所述柔性印刷电路被提供为与所述底表面相接触；以及聚光部，所述聚光部附着至所述外壳，并且由多个被布置的透镜元件来形成，每个透镜元件用于聚集阳光，其中，所述柔性印刷电路包括：具有绝缘性能的绝缘基底材料，以及被提供在所述绝缘基底材料上的具有导电性的图案；被提供在所述图案上以便分别与所述多个透镜元件相对应的多个发电元件；具有绝缘性能和不高于预定值的低吸水率的覆盖层，所述覆盖层覆盖并且密封包含有在所述绝缘基底材料上的所述图案的导电部；以及具有绝缘性能和不高于所述预定值的低吸水率的粘合剂层，所述粘合剂层将所述绝缘基底材料和所述覆盖层粘结在一起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.12 JP 2014-0491691.一种聚光光伏模块，包括：外壳，所述外壳形成为容器形状并具有底表面；柔性印刷电路，所述柔性印刷电路被提供为与所述底表面相接触；以及聚光部，所述聚光部附着至所述外壳，并且由多个被布置的透镜元件来形成，每个透镜元件用于聚集阳光，其中，所述柔性印刷电路包括：具有绝缘性能的绝缘基底材料，以及被提供在所述绝缘基底材料上的具有导电性的图案；被提供在所述图案上以便分别与所述多个透镜元件相对应的多个发电元件；覆盖层，当吸水率由目标被浸在水中之后在该目标的重量中的水的重量来表示时，所述覆盖层具有绝缘性能和不高于3％的吸水率，所述覆盖层覆盖并且密封包含有在所述绝缘基底材料上的所述图案的导电部；具有绝缘性能和不高于3％的吸水率的粘合剂层，所述粘合剂层将所述绝缘基底材料和所述覆盖层粘结在一起；以及底表面粘合剂层，所述底表面粘合剂层被插在所述底表面和所述绝缘基底材料之间，所述底表面粘合剂层具有绝缘性能和不高于3％的吸水率，所述底表面粘合剂层在所述绝缘基底材料的宽度方向上从两端向外延伸以便由此延长出到所述底表面的爬电距离。2.根据权利要求1所述的聚光光伏模块，其中，所述柔性印刷电路由布置在所述底表面上的带状的所述绝缘基底材料形成，所述绝缘基底材料上安装有所述发电元件。3.根据权利要求1或2所述的聚光光伏模块，其中，提供有灌封层，所述灌封层用于覆盖包含所述发电元件的、其中所述导电部被局部地露出的部分，并且所述灌封层具有绝缘性...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤健司，岩崎孝，鸟谷和正，安彦义哉，弘津研一，永井阳一，中幡英章，三上垒，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP