CN102148588A - 太阳能模块 - Google Patents

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刘俊佳
马志远
王文俊
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Wintek Corp
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Wintek Corp
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Abstract

本发明是一种太阳能模块。该太阳能模块包含一集光物体及至少一太阳能电池。集光物体具有相对的一第一面及一第二面及连接于第一面及第二面之间的至少一侧面，且环境光通过第一面入射至太阳能模块。多个微结构至少形成于第一面以偏折环境光并将环境光导向一预设区域，且至少一太阳能电池设置于该预设区域。

Description

太阳能模块
技术领域
本发明是关于一种太阳能模块。
背景技术
目前市面上的太阳能电池的面积大且每单位面积接收到的能量低，虽然可利用加装菲涅耳透镜(Fresnel lens)的方式聚光以提高单位集光效率，但加装菲涅耳透镜的方式需搭配阳光的方位旋转，造成使用上的不便，且明显会增加制造成本及体积。另一方面，一般的太阳能模块通常不具透明的特性而局限其应用。
发明内容
本发明提供一种太阳能模块，其且具有良好的集光效率，且可具有透明特性以搭配不同应用。
依本发明的设计，一种太阳能模块包含一集光物体及至少一太阳能电池。集光物体具有相对的一第一面及一第二面及连接于第一面及第二面之间的至少一侧面，且环境光通过第一面入射至太阳能模块。多个微结构至少形成于第一面以偏折环境光并将环境光导向一预设区域，且至少一太阳能电池设置于该预设区域。
于一实施例中，太阳能模块还包含一触控元件设置于集光物体的第一面或第二面上。
于一实施例中，太阳能模块还包含设置于集光物体第二面上的一显示模块。
于一实施例中，该预设区域为集光物体侧面的至少部分区域或第二面的一边缘区域。
于一实施例中，触控元件及显示模块分别设置于集光物体的两侧。
于一实施例中，集光物体的材质为塑材或玻璃，且触控元件为一触控电路或一触控面板。
本发明相较于现有技术的有益技术效果是：基于上述本发明的设计，借助调整微结构的倾角、形状、深度、排列周期、材料折射率等参数可改变环境光的行进路径，使光线集中在预设区域，再将太阳能电池设置于该预设区域即可有效减少太阳能电池的面积并提高集光效率。再者，因太阳能模块可具透明特性，故可整合微结构、触控元件及显示模块于同一装置而同时提供收光、触控及显示的功能。
本发明的上述及其它的目的、特点和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
附图说明
为让本发明的上述和其它目的、特点和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合附图作详细说明，其中：
图1为依本发明一实施例的太阳能模块示意图。
图2为依本发明另一实施例的太阳能模块示意图。
图3为依本发明另一实施例的太阳能模块示意图。
图4为依本发明另一实施例的太阳能模块示意图。
图5为依本发明另一实施例的太阳能模块示意图。
图6为依本发明另一实施例的太阳能模块示意图。
图7为依本发明另一实施例的太阳能模块示意图。
图8A-图8D为依本发明不同实施例的微结构剖面示意图。
图9A、图9B为依本发明不同实施例的微结构立体示意图。
图10为显示微结构的一摆置实施例的示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图所示的实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
如图1所示，一种太阳能模块10包含一集光物体12、一触控元件14、及至少一太阳能电池18。集光物体12至少具有一顶面12a、一底面12b及连接于顶面12a及底面12b间的至少一侧面12c。于本实施例中，顶面12a为太阳能模块10的一受光面，环境光I通过顶面12a入射至太阳能模块10，底面12b相对顶面12a设置，多个微结构16形成于顶面12a，触控元件14设置于底面12b上，且太阳能电池18设置于侧面12c上。另外，一显示模块22可设置于底面12b上且贴附触控元件14。环境光I通过微结构16偏折后进入集光物体12的材质内部。因为环境光I会被微结构16偏折而改变行进方向，故借助调整微结构16的倾角、形状、深度、排列周期、材料折射率等参数可改变环境光I的行进路径，使环境光I于预定的方向与位置集中出光。于本实施例中，通过微结构16偏折后环境光I可由集光物体12的侧面12c出光，再由贴附于侧面12c的太阳能电池(solar cell)18接收。因环境光I被微结构16偏折后往侧边传递，如此原本分散于大面积的环境光I可以较高强度集中照射侧面12c，且太阳能电池18可设置于面积较小的侧面12c上而有效减少太阳能电池18的面积并提高集光效率。再者，如本实施例的设计，因太阳能模块10具有透明特性，故可整合微结构16、触控元件14及显示模块22于同一装置而同时提供收光、触控及显示的功能且集光物体可同时为该显示模块的盖板。
图2为依本发明另一实施例的太阳能模块示意图。于图2的太阳能模块30中，太阳能电池18设置于集光物体底面12b的边缘，且借助调整微结构16的倾角、形状、深度、排列周期、材料折射率等参数，微结构16可偏折环境光I并将环境光I导向底面12b的边缘，再由太阳能电池18接收。太阳能电池18设置于底面12b上的方式并不限定，如图3所例示，太阳能电池18可设置于底面12b的四个周缘，且触控元件14设置于太阳能电池18与集光物体12之间。
由上述实施例可知，借助调整微结构16的倾角、形状、深度、排列周期、材料折射率等参数可改变环境光I的行进路径，使光线集中在预设区域，再将太阳能电池18设置于该预设区域即可有效减少太阳能电池18的面积并提高集光效率。
于另一实施例中，如图4所示，一种太阳能模块40包含一集光物体12及至少一太阳能电池18。集光物体12至少具有一顶面12a、一底面12b及连接于顶面12a及底面12b间的至少一侧面12c。于本实施例中，顶面12a为太阳能模块40的一受光面，环境光I通过顶面12a入射至太阳能模块40，底面12b相对顶面12a设置，多个微结构16形成于顶面12a，且太阳能电池18设置于侧面12c上。另外，一显示模块22可设置于底面12b上。环境光I通过微结构16偏折后进入集光物体12的材质内部。因为环境光I会被微结构16偏折而改变行进方向，故借助调整微结构16的倾角、形状、深度、排列周期、材料折射率等参数可改变环境光I的行进路径，使环境光I于预定的方向与位置集中出光。于本实施例中，通过微结构16偏折后环境光I可由集光物体12的侧面12c出光，再由贴附于侧面12c的太阳能电池(solar cell)18接收。因环境光I被微结构16偏折后往侧边传递，如此原本分散于大面积的环境光I可以较高强度集中照射侧面12c，且太阳能电池18可设置于面积较小的侧面12c上而有效减少太阳能电池18的面积并提高集光效率。再者，如本实施例的设计，因太阳能模块40具有透明特性，故可整合微结构16及显示模块22于同一装置而同时提供收光及显示的功能。
图5为依本发明另一实施例的太阳能模块示意图。于图5的太阳能模块50中，太阳能电池18设置于集光物体底面12b的边缘，且一显示模块22设置于底面12b上。借助调整微结构16的倾角、形状、深度、排列周期、材料折射率等参数，微结构16可偏折环境光I并将环境光I导向底面12b的边缘，再由太阳能电池18接收。
再者，于另一实施例中，太阳能模块60的触控元件14及显示模块22可分别设置于集光物体12的两侧，且太阳能电池18同样可如图6所示设置于集光物体12的侧面12c上，或如图7的太阳能模块70所示，太阳能电池18设置于集光物体12的底面12b上。另外，微结构16并不限定形成于集光物体12的顶面12a，亦可形成于集光物体12的底面12b，或同时形成于集光物体12的顶面12a及底面12b。于一实施例中，集光物体12的材质为塑材或玻璃，且集光物体12亦可为显示模块的一盖板(cover glass)。另外，触控元件可为形成于集光物体12上的一触控电路、或为一独立的触控面板，例如当集光物体12为显示模块的一盖板时，集光物体12上同时形成有一触控电路。
如图8A至图8D所示，微结构16的截面外形并不限定，例如可为椭圆形(图8A)、弧形(图8B)、V沟外形(8C)、R沟外形(8D)等，再者，微结构16可为凸块结构(图8A、8B)或凹槽结构(图8C、8D)均可。另外，微结构16例如可具有角锥体(图9A)或圆锥体(图9B)的立体外形。图10显示微结构16的一摆置实施例，如图10所示，各个微结构16的摆置方位并不限定，例如可旋转一θ角，这些微结构16可连续或不连续配置且不同尺寸或不同形状可混合搭配使用。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作出种种等同的改变或替换，因此本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。

Claims (11)

1.一种太阳能模块，其特征在于，包含：
一集光物体，包含：
相对的一第一面及一第二面，其中环境光通过该第一面入射至该太阳能模块；
至少一侧面，连接于该第一面及该第二面之间；及
多个微结构，至少形成于该第一面以偏折该环境光并将该环境光导向一预设区域；以及
至少一太阳能电池，设置于该预设区域。
2.根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于，该预设区域为该侧面的至少部分区域。
3.根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于，该预设区域为该第二面的一边缘区域。
4.根据权利要求3所述的太阳能模块，其特征在于，该预设区域为该第二面的四个周缘。
5.根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于，这些微结构同时形成于该第一面及该第二面上。
6.根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于，该集光物体的材质为塑材或玻璃。
7.根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于，这些微结构为凸块结构或凹槽结构。
8.根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于，该集光物体为一显示模块的一盖板。
9.根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于，还包含一显示模块设置于该第二面上。
10.根据权利要求1、8或9所述的太阳能模块，其特征在于，还包含一触控元件设置于该集光物体的该第一面或该第二面上。
11.根据权利要求10所述的太阳能模块，其特征在于，该触控元件为一触控电路或一触控面板。
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