CN102201473A - 光电转换装置 - Google Patents

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林健峯
黄成宇
古德垲
林传宜
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Abstract

本发明公开一种光电转换装置，用于将光源的光能转换为电能，其包含强化玻璃层、透镜模块、基板与散热模块。该透镜模块具有复数个透镜单元，这些透镜单元设置在该强化玻璃层的一侧，且这些透镜单元与该强化玻璃层之间由复数个凸柱形成间隙，而该间隙填充高透明胶体。该基板具有复数个接收单元，且这些接收单元对应这些透镜单元设置。该散热单元设置在该基板的一侧，用以提供这些接收单元散热。其中，该光能透过该强化玻璃层，再经由该透镜模块聚焦于这些接收单元，使得这些接收单元转换成该电能。

Description

光电转换装置
技术领域
本发明涉及一种光电能转换装置，更特别的是涉及一种具有模块化的光电转换装置。
背景技术
在公知技术中，光电转换装置由透镜和光电转换单元所组成，例如利用该透镜将光源聚焦在该光电转换单元上。一般而言，光电转换单元为半导体材质，在工艺上是在基板上形成该光电转换单元，再配合该透镜进行光电转换。然而，由于上述光电转换装置通常设置在外部环境中，故该光电转换装置有可能受到外在环境因素的影响，使得该光电转换装置因而损坏，且不管是全部或部分该光电转换单元损毁，都需要替换整个该光电转换装置。此外，值得注意的是，由于公知技术中，该透镜是直接地暴露于外部环境，且该透镜因材质的关系，通常其表面的硬度不高，更加容易受到损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种光电转换装置，通过透镜模块与其所分别对应的接收单元，用以将光源的光能转换成电能。
本发明的另一目的是提供一种光电转换装置，其中该透镜模块是由复数个凸柱形成具有间距排列的这些透镜单元。
本发明的再一目的是提供一种光电转换装置，其中透镜模块上的复数个凸柱提供该透镜模块的这些透镜单元与该强化玻璃层之间具有相等的该间隙，且使得填充至该间隙间的高透明胶体具有固定的高度。
为达上述目的与其它目的，本发明提出一种光电转换装置，其用于将光源的光能转换为电能，其包含强化玻璃层、透镜模块、基板与散热模块。该透镜模块具有复数个透镜单元，这些透镜单元设置在该强化玻璃层的一侧，且这些透镜单元与该强化玻璃层之间由复数个凸柱形成间隙，而该间隙填充高透明胶体。该基板具有复数个接收单元，且这些接收单元对应这些透镜单元设置。该散热单元设置在该基板的一侧，用以提供这些接收单元散热。其中，该光能透过该强化玻璃层，再经由该透镜模块聚焦于这些接收单元，使得这些接收单元转换成该电能。
相较公知技术，本发明的光电转换装置具有高度的模块化特性，可使得当某一部分透镜损坏时，可轻易地仅置换损坏部分的该透镜。此外，该透镜又通过凸柱与胶体紧密地与该强化玻璃层结合，使得该光电转换装置具有高耐用性。再者，借由设置在具有接收单元的基板一侧的散热单元，以解决光电转换时所产生热能的问题，使得能有效地改善该光电转换装置的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例的光电转换装置的示意图；
图2是用以说明图1中光电转换装置的透镜模块的详细示意图；
图3是用以进一步说明图2中光电转换装置的透镜模块的详细示意图；
图4是用以说明图1中光电转换装置的详细示意图；以及
图5是用以说明图1中光电转换装置的详细示意图。
【主要组件符号说明】
10、10’光电转换装置
LS      光源
12      强化玻璃层
14      透镜模块
142     透镜单元
144     凸柱
16      基板
162      接收单元
18、18’ 散热单元
Gp       间隙
Rub      高透明胶体
具体实施方式
为充分了解本发明的目的、特征及功效，现借由下述具体的实施例，并配合所附的图形，对本发明做详细说明，说明如后：
参考图1，是本发明实施例的光电转换装置的示意图。在本实施例中，光电转换装置10是用于将一光源LS的光能转换为电能，例如该光源是太阳。其中，该光电转换装置10包含强化玻璃层12、透镜模块14、基板16与散热单元18。该强化玻璃层12是用以提高该光电转换装置10表面的硬度，且同时保护该透镜模块14。该透镜模块14具有复数个透镜单元142，且这些透镜单元142设置在该强化玻璃层12的一侧，而这些透镜单元142与该强化玻璃层12之间由复数个凸柱144形成间隙Gp，而该间隙Gp填充高透明胶体Rub。值得注意的是，由于这些凸柱144具有固定的高度，其使得该高透明胶体Rub充满该间隙Gp时，该高透明胶体Rub的厚度与这些凸柱144的高度相同，并紧密地贴合该透镜模块14与该强化玻璃层12。再者，该高透明胶体Rub具有高穿透系数(Coefficient of transparency)，用以使得该光源LS的该光能以最少的损失能量穿透该高透明胶体Rub，以及该高透明胶体Rub还具有低热膨胀系数(Coefficient of thermal expansion)，用以降低因该光能穿透该高透明胶体Rub时，所造成的热膨胀现象。较佳地，该高透明胶体Rub的厚度小于1毫米(mm)。基板16具有复数个接收单元162，且这些接收单元162分别地对应这些透镜单元142设置，而使得这些接收单元162接收来自所对应该透镜单元142的光能而转换成该电能。较佳地，该基板16的这些接收单元162是分别地设置在这些透镜单元142的焦点位置或邻近这些透镜单元142的焦点位置，提供来自这些透镜单元142的光能分别地聚集在这些接收单元162，用以使得这些接收单元162达到最佳的光电转换效率。该散热单元18设置在该基板16的一侧，用以提供散发这些接收单元162在转换来自这些透镜单元142的光能时所产生的热能。
参考图2，是用以说明图1中光电转换装置的透镜模块的详细示意图。在本实施例中，透镜模块14是由复数个透镜单元142所组成，且这些透镜单元142由复数个凸柱144形成具有间距排列的这些透镜单元142，而这些透镜单元142具有聚光的特性，用以将入射在这些透镜单元142一侧的光源集中(或称聚焦)在这些透镜单元142另一侧的某一区域中，例如将前述的光源集中在所对应的这些接收单元162，其目的是有效地将光能集中在这些接收单元162，使得该接收单元142能获得转换前最佳的光能输入。
再者，在这些凸柱144的另一侧结合强化玻璃层12，用以保护这些透镜单元142，如图3所示，其用以解决这些透镜单元142因硬度不足而所造成的损害，进而影响光电的转换效率，例如这些透镜单元142因放置在外部环境，会容易受到日晒雨淋的气候变化，造成表面的破损，使得光电转换效率降低。此外，该强化玻璃层12与这些透镜单元142之间通过这些凸柱144而具有间隙Gp，并且在该间隙Gp中填入具有高穿透系数与低热膨胀系数的该高透明胶体Rub，除降低因该间隙Gp所造成光源经由该强化玻璃层12传导至这些透镜单元142有可能产生的干涉绕射现象外，也可用以紧贴该强化玻璃层12与这些透镜单元142，在一个实施例中，该高透明胶体的厚度小于1毫米(mm)。
参考图4，是用以说明图1中光电转换装置的详细示意图。在本实施例中，图1中光电转换装置10是由复数个光电转换装置10’所组成，以便于进行模块化的安装，当该光电转换装置10’有损坏时，可单独置换损坏的该光电转换装置10’，而不需要置换整个光电转换装置10。此外，光电转换装置10’的这些接收单元162进行光电转换时会产生热能，且该热能很有可能会影响到转换的效率与该光电转换装置内任何组件的使用寿命，故在这些接收单元162的基板的一侧设置散热单元18’，用以提供这些接收单元162散热，如图5所示。在一实施例中，该散热单元18’是由复数个柱状散热体所组成，其中，该柱状散热体可为圆柱状、矩形柱状或其它柱状。
相较公知技术，本发明的光电转换装置具有高度的模块化特性，可使得当某一部分透镜损坏时，可轻易地仅置换损坏部分的该透镜。此外，该透镜又通过凸柱与胶体紧密地与该强化玻璃层结合，使得该光电转换装置具有高耐用性。再者，借由设置在具有接收单元的基板一侧的散热单元，以解决光电转换时所产生热能的问题，使得能有效地改善该光电转换装置的使用寿命。
本发明在上文中已以较佳实施例公开，然熟知本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，所有与该实施例等效的变化与置换，均应视为涵盖在本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围应当以下文的权利要求所界定的为准。

Claims (8)

1.一种光电转换装置，是用于将一光源的光能转换为一电能，其特征在于，其包含：
一强化玻璃层；
一透镜模块，具有复数个透镜单元，这些透镜单元设置在该强化玻璃层的一侧，且这些透镜单元与该强化玻璃层之间借由复数个凸柱形成一间隙，而该间隙填充一高透明胶体；
一基板，具有复数个接收单元，且这些接收单元是对应这些透镜单元设置；以及
一散热单元，是设置在该基板的一侧，用以提供这些接收单元散热；
其中该光能透过该强化玻璃层，再经由该透镜模块聚焦在这些接收单元，使得这些接收单元转换成该电能。
2.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，其中该透镜模块是借由该凸柱形成具有间距排列的这些透镜单元。
3.如权利要求2所述的光电转换装置，其特征在于，其中这些凸柱是提供这些透镜单元与该强化玻璃层之间具有相等的该间隙。
4.如权利要求2所述的光电转换装置，其特征在于，其中该凸柱是提供该高透明胶体在该间隙具有相同的高度。
5.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，其中该基板的这些接收单元是分别地设置在该透镜单元的焦点位置或邻近这些透镜单元的焦点位置。
6.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，其中该散热单元是由复数个柱状散热体所组成。
7.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，其中该高透明胶体具有高穿透系数(Coefficient of transparency)与低热膨胀系数(Coefficient ofthermal expansion)。
8.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，其中该高透明胶体的厚度小于1毫米(mm)。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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