[发明专利]透镜、太阳能电池单元和用于太阳能电池单元的接合方法

说明书

本发明涉及一种透镜(10)、包括透镜(10)的太阳能电池单元(40)和用于太阳能电池单元(40)的接合方法，其中，透镜具有基体(20)，该基体具有基本上平坦的下侧(22)，与所述下侧(22)相对置的接收面(24)、使所述下侧(22)与所述接收面(24)连接的侧面表面区域(26)和垂直于所述下侧(22)走向的光轴(28)，并且在所述透镜(10)的所述基体(20)上在所述下侧(22)上方的第一高度(h1)处在所述侧面表面区域(26)上布置有至少一个突出部(30、32、34、36)。

技术领域

本发明涉及一种透镜、一种包括透镜的太阳能电池单元以及一种用于太阳能电池单元的接合方法。

背景技术

由EP 2 073 279 A1已知一种太阳能电池模块，其中，构造为太阳能电池的半导体主体布置在载体上。为了保护半导体主体和尤其该半导体主体的侧面免受导致电学参数劣化(Degradation)的环境影响，围绕半导体主体在三侧上布置框架并且通过透明的盖封闭。随后使剩下的中间空间填满透明的填料并且安装透镜。

由EP 1 953 825 A2已知另外的太阳能电池单元。在这里，在载体上布置有构造为太阳能电池的半导体主体。随后，为了保护半导体主体将密封薄膜和由多个部分组成的壳体以多级过程布置在载体上，该壳体也包括透镜。

由DE 10 2009 006 286 A1已知太阳能电池模块，该太阳能电池模块具有在载体上的多个单独的太阳能电池单元。此外，在所述太阳能电池上面分别布置一个透镜，该透镜也被称为次级光学元件“SOE”。光学元件将通过菲涅耳透镜聚焦的太阳光引导到太阳能电池的表面上。借助聚焦的组件能够以具有至40％和更大的效率的、稍小的太阳能电池构造大面积的太阳能电池单元。

其他太阳能电池单元由US 2011/0247684 A1、US 2011/00667758 A1、US 2016/0039190 A1、WO 2013/083997 A2、WO 2013/173212 A1和EP 2 950 353 A1已知。由EP 2722 701 A1已知一种用于传感器的光学系统。

发明内容

由该背景产生本发明的任务，即说明一种对现有技术进行扩展的设备。

所述任务通过具有本发明技术方案中特征的透镜、包括所述透镜的太阳能电池单元和接合方法解决。本发明的有利构型是后续说明内容的主题。

根据本发明的主题，提供透镜，其中，透镜具有基体，该基体具有基本上平坦的或者完全平坦的下侧、与下侧相对置的接收面、使下侧和接收面连接的侧面表面区域和垂直于下侧走向的光轴。

此外，透镜在基体上在下侧上方的第一高度处在侧面表面区域上具有至少一个突出部，其中，突出部具有下侧并且突出部的下侧与接收面的下侧在光轴的方向上间隔开。

所述至少一个突出部遮盖基体的周边的基于光轴所测量小于130°或小于90°的角度范围。优选地，突出部遮盖在5°和40°之间的角度范围。优选地，突出部最多遮盖小于60°的角度范围。

要指出，借助在下侧上的平坦面的概念，在实施方式中也包括微粗糙度。在这里，尤其包括在0.0001mm和0.1mm之间的粗糙深度。也要指出，概念透镜和次级光学元件同义地使用。

作为太阳能电池单元的部件的这种透镜尤其使用在聚光太阳能系统中。由太阳能电池单元和菲涅耳透镜组成的所述系统也被称为CPV系统并且具有几百至超过1000的聚光系数。太阳能电池优选包括呈单片集成的堆叠形多结太阳能电池的形式的3至5种半导体材料。

根据本发明的另一主题，提供具有前述类型的透镜的太阳能电池单元，其中，太阳能电池单元具有构造为太阳能电池的、带有接收面、下侧和至少两个电接触部的半导体主体和带有上侧和下侧的载体，其中，半导体主体的下侧与载体的上侧电接通地并且力锁合地连接，并且透镜的下侧与半导体主体的接收面借助包含硅化合物的聚合物粘接层力锁合地连接。