CN219627592U - 热能发电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种热能发电设备，包括一背板、一光接收单元及一智能晶片。背板具有一第一表面及一第二表面，第二表面相对于第一表面。光接收单元设置于第一表面。智能晶片设置于第二表面。其中当光接收单元接收来自光源的能量时，光接收单元将光源的能量转换为电能，且智能晶片将第二表面上的热能转换为电能。

Description

热能发电设备

技术领域

本实用新型涉及一种发电设备，特别是一种热能发电设备。

背景技术

目前的热能发电设备，例如太阳能板，其利用一表面接收太阳能，再将太阳能产生的热能转换为电能输送出去，由此提供发电。然而，目前太阳能板的效率依旧低落。此外，目前的太阳能板仅能利用表面的热能，使得其余位置的热能被浪费掉。

因此，本实用新型提出一种崭新的热能发电设备，以解决上述问题。

实用新型内容

有鉴于此，根据本实用新型的一种观点，提出一种热能发电设备，包括背板、光接收单元及智能晶片。背板具有第一表面及第二表面，第二表面相对于第一表面。光接收单元设置于第一表面。智能晶片设置于第二表面。其中当光接收单元接收来自光源的能量时，光接收单元将光源的能量转换为电能，且智能晶片将第二表面上的热能转换为电能。

在一实施例中，第二表面可为光滑表面。

在一实施例中，智能晶片可为复数个智能晶片，且彼此串接以形成阵列。

在一实施例中，智能晶片与第二表面之间可设置有一导热元件。

在一实施例中，基板及光接收单元可为一太阳能板的一部分。

在一实施例中，光接收单元可电性连接至第一导线，第一导线电性连接至外部装置。

在一实施例中，智能晶片可电性连接至第二导线，第二导线可电性连接至外部装置。

在一实施例中，热能发电设备可与另一热能发电设备串接。

下文将配合图式并详细说明，使本实用新型的其他目的、优点、及新颖特征更明显。

附图说明

图1为本实用新型一些实施例的热能发电设备的示意图。

图2为图1中A-A’剖线对应的热能发电设备的剖面图。

图3为本实用新型另一些实施例的热能发电设备的示意图。

图4为本实用新型另一些实施例的热能发电设备的示意图。

图5为本实用新型一些实施例的热能发电设备的应用示意图。

符号说明：

热能发电设备1

光源2

另一热能发电设备1

背板10

第一表面10a

第二表面10b

第三表面10c

第四表面10d

光接收单元20

第一抗反射层21

光电转换层22

第二抗反射层23

玻璃外盖24

边框25

智能晶片30

第一导线40

第二导线50

导热元件60

具体实施方式

以下提供本实用新型的不同实施例。这些实施例是用于说明本实用新型的技术内容，而非用于限制本实用新型的权利范围。一实施例的一特征可透过合适的修饰、置换、组合、分离以应用于其他实施例。

此外，说明书及权利要求中例如「连接」或「耦接」一词不仅指与另一元件直接连接，也可指与另一元件间接连接或电性连接。另外，「电性连接」表示两者之间可互相传送电性信号，并且包含直接连接、间接连接或二元件间以无线电信号交流的态样。

在本文中，所谓的「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「后」、或「之间」等用语，只是用于描述多个元件之间的相对位置，并在解释上可推广成包括平移、旋转、或镜射的情形。此外，在本文中，「底部」可定义为当本实用新型的清洁设备放置于一平面时，接触该平面的部位。另外，当清洁设备放置于一平面时，远离平面的方向可定义为「上方」。

应注意的是，在本文中，除了特别指明者之外，具备「一」元件不限于具备单一的该元件，而可具备一或更多的该元件。此外，在本文中，除了特别指明者之外，「第一」、「第二」等序数，只是用于区别具有相同名称的多个元件，并不表示它们之间存在位阶、层级、执行顺序、或制程顺序。一「第一」元件与一「第二」元件可能一起出现在同一构件中，或分别出现在不同构件中。序数较大的一元件的存在不必然表示序数较小的另一元件的存在。

在本文中，除了特别指明者之外，所谓的特征甲「或」(or)或「及/或」(and/or)特征乙，是指甲单独存在、乙单独存在、或甲与乙同时存在；所谓的特征甲「及」(and)或「与」(and)或「且」(and)特征乙，是指甲与乙同时存在；所谓的「包括」、「包含」、「具有」、「含有」，是指包括但不限于此。

此外，在本文中，除了特别指明的之外，一数值可涵盖该数值的±10％的范围，特别是该数值±5％的范围。除了特别指明的之外，一数值范围是由较小端点数、较小四分位数、中位数、较大四分位数、及较大端点数所定义的多个子范围所组成。另外，在本文中关于范围的记载，例如某数值介于第一数值及第二数值之间，若无特别指示，则该数值的定义为大于或等于第一数值且小于或等于第二数值。

另外，在本文中，一元件执行某项行为的描述是表示该元件具备执行该项行为的能力，且不限定为仅具备执行该项行为的能力，因此即便一元件在某些情况下不一定执行该项行为，只要该元件具备执行该项行为的能力，即属于本实用新型保护的对象。

图1是本实用新型一些实施例的热能发电设备1的示意图。如图1所示，热能发电设备1可包括一背板10、一光接收单元20及至少一智能晶片30。背板10具有一第一表面10a、一第二表面10b、一第三表面10c及第四表面10d，其中第二表面10b相对第一表面10a，且第二表面10b与第一表面10a经由第三表面10c及第四表面10d而相连接，第三表面10c及第四表面10d可视为背板10的侧表面。光接收单元20设置于背板10的第一表面10a。至少一智能晶片30设置于背板10的第二表面10b。此外，热能发电设备1可设置成将第一表面10a及光接收单元20朝向一光源2，以接收来自光源2的能量，光源2例如但不限于是太阳。

当光接收单元20接收来自光源2的能量时，光接收单元20用于将光源2的能量转换为电能，并透过至少一第一导线40将电能输出，其中至少一第一导线40可电性连接于光接收单元20及一外部装置，外部装置可例如但不限于一逆变器或一电网的输入端(图未显示)，且不限于此。此外，当光接收单元20接收来自光源2的能量时，背板10的第二表面10b亦将产生热能，此时至少一智能晶片30可感测第二表面10b上的温度，并用于将第二表面10b上的热能转换为电能，并透过至少一第二导线50将电能输出至外部装置，其中至少一第二导线50可电性连接于至少一智能晶片30及外部装置。

经由本实用新型，当光接收单元20接收来自光源2的能量时，背板10的第二表面10b因光源2照射而产生的热能亦可被至少一智能晶片30转换为电能而不会浪费掉。由此，热能发电设备1的发电效率可提升。

接着说明热能发电设备1的细节。图2是图1中A-A’剖线所对应的热能发电设备1的剖面图，并请以图1做为参考辅助。

如图2所示，光接收单元20可包含一第一抗反射层21、一光电转换层22、一第二抗反射层23、一玻璃外盖24及一边框25。在一实施例中，第一抗反射层21或第二抗反射层23可为各种抗反射镀膜，且彼此可具备相同或不同的穿透率，但不限于此。在一实施例中，光电转换层22可为一或多个太阳能电池所组成，例如50至100个、60至80个，且不限于此。在一实施例中，光电转换层22的太阳能电池的材料可包含硅(Si)或化合物，或这些的组合，且不限于此。当光电转换层22的太阳能电池的材料包含硅时，在一实施例中，太阳能电池的材料可包含单晶硅、多晶硅或非晶硅，或这些的组合，且不限于此。当光电转换层22的太阳能电池的材料包含化合物时，在一实施例中，太阳能电池的材料可包含砷化镓(GaAs)、镉碲(CdS/CdTe)、铜铟镓二硒(CIGS)，或这些的组合，且不限于此。在一实施例中，背板10及光接收单元20可视为一太阳能板的至少一部分。

又如图2所示，由A-A’剖线所形成的剖面观之，在一垂直方向(Z)上，第一抗反射层21设置于背板10的第一表面10a上，光电转换层22设置于第一抗反射层21上，第二抗反射层23设置于光电转换层22上，玻璃外盖24设置于第二抗反射层21上，且边框25设置于玻璃外盖24上。

此外，智能晶片30设置于背板10的第二表面10b上，且智能晶片30与第二表面10b之间设置有一导热元件60。在一实施例中，导热元件60的热传导率可大于5(W/m-k，W为热功率，m为长度公尺单位，k为绝对温度单位)，且不限于此。在一实施例中，导热元件60的热传导率可大于6(W/m-k)，且不限于此。在一实施例中，导热元件60的热传导率可大于7(W/m-k)，且不限于此。在一实施例中，第二表面10可为光滑且平整的表面，以供智能晶片30及导热元件60可紧密贴合。在一实施例中，第二表面10与导热元件60或智能晶片30之间可设置有一光滑金属板或者第二表面10可进行光滑处理，以利导热，且不限于此。

另外，在一实施例中，智能晶片30可以是热电晶片，例如温差发电晶片，但不限于此。在一实施例中，智能晶片30可以是致冷晶片，其可包括晶片本身及散热片，散热片可设置于晶片的底部，其中散热片的类型可以是常规散热片或水冷式散热片，或者也可以是各种适合做为致冷晶片的散热片的类型。本实用新型不限于此。

本实用新型的热能发电设备1亦可具备不同实施态样。图3是本实用新型另一些实施例的热能发电设备1的示意图，图3以俯视方向显示智能晶片30的配置方式，且为明确显示智能晶片30的配置，图3已将热能发电设备1的部分元件移除，仅保留背板10及智能晶片30。此外，亦请以图1及图2做为参考辅助。

如图3所示，智能晶片30可为复数个智能晶片30。在一实施例中，该些智能晶片30可透过导线串接在一起，进而形成阵列。在一实施例中，该些智能晶片30可形成各种图样化阵列，亦即阵列的形状可依照需求调整。在一实施例中，复数个智能晶片30也可并联在一起。在一实施例中，外部装置接收的电量具有门槛值，亦即达到门槛值的电量才会接收，此时复数个智能晶片30产生的电能可集中至一定电量后再传送至外部装置，且不限于此。

本实用新型的热能发电设备1亦可具备不同实施态样。图4是本实用新型另一些实施例的热能发电设备1的示意图。并请以图1至图3做为参考辅助。

如图4所示，背板10的第三表面10c、第四表面10d及/或光接收单元20的侧表面上亦可设置至少一智能晶片30，由此，当光接收单元20接收来自光源2的能量时，背板10的第三表面10c、第四表面10d及/或光接收单元20的侧表面上因光源2照射而产生的热能也可被至少一智能晶片30转换为电能而不会浪费掉。由此，热能发电设备1的发电效率可更加提升。

本实用新型的热能发电设备1也可具备不同实施态样。图5是本实用新型一些实施例的热能发电设备1的应用示意图。并请以图1至图4做为参考辅助。

如图5所示，本实用新型的热能发电设备1可与另一热能发电设备5串接在一起，进而形成热能发电设备1的阵列。由此可大幅提升发电效率。

在一实施例中，本实用新型的热能发电设备1相较于现有单纯太阳能板单面发电技术(现有太阳能板的发电效率约为8％至30％之间)多了背面的热能转换，可增加约10％的发电效率，例如约可增加3％至8％的发电效率，且不限于此。

由此，经光源2照射后，热能发电设备1上各位置所产生的热能皆可被智能晶片转换为电能而输出，因此相较于现有的太阳板，本实用新型可大幅提升发电效率。

尽管本实用新型已透过多个实施例来说明，应理解的是，只要不背离本实用新型的精神及权利要求书所主张的范围，可作出许多其他可能的修饰及变化。

Claims (9)

1.一种热能发电设备(1)，其特征在于，包含：

一背板(10)，具有一第一表面(10a)及相对所述第一表面(10a)的一第二表面(10b)；

一光接收单元(20)，设置于所述第一表面(10a)

至少一智能晶片(30)，设置于所述第二表面(10b)；

其中，当所述光接收单元(20)接收来自一光源(2)的能量时，所述光接收单元(20)用于将所述光源(2)的能量转换为电能，且所述至少一智能晶片(30)用于将所述第二表面(10b)上的热能转换为电能。

2.如权利要求1所述的热能发电设备(1)，其特征在于，其中所述第二表面(10b)为一光滑表面。

3.如权利要求1所述的热能发电设备(1)，其特征在于，其中所述至少一智能晶片为复数个智能晶片(30)，且所述复数个智能晶片(30)串接以形成一阵列。

4.如权利要求1所述的热能发电设备(1)，其特征在于，其中所述至少一智能晶片(30)与所述第二表面(10b)之间设置有一导热元件(60)。

5.如权利要求1所述的热能发电设备(1)，其特征在于，其中所述背板(10)及所述光接收单元(20)为一太阳能板的至少一部分。

6.如权利要求1所述的热能发电设备(1)，其特征在于，其中所述至少一智能晶片(30)为温差发电晶片。

7.如权利要求1所述的热能发电设备(1)，其特征在于，其中所述光接收单元(20)电性连接至少一第一导线(40)，所述至少一第一导线(40)电性连接至一外部装置。

8.如权利要求1所述的热能发电设备(1)，其特征在于，其中所述至少一智能晶片(30)电性连接至少一第二导线(50)，所述至少一第二导线(50)电性连接至一外部装置。

9.如权利要求1所述的热能发电设备(1)，其特征在于，其中所述热能发电设备(1)与另一热能发电设备(1)串接。