TWI463686B - 太陽能裝置 - Google Patents

太陽能裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI463686B
TWI463686B TW098117149A TW98117149A TWI463686B TW I463686 B TWI463686 B TW I463686B TW 098117149 A TW098117149 A TW 098117149A TW 98117149 A TW98117149 A TW 98117149A TW I463686 B TWI463686 B TW I463686B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
solar
openings
top plate
light
solar energy
Prior art date
Application number
TW098117149A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201042775A (en
Inventor
Tai Cherng Yu
Yung Lun Huang
Original Assignee
Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hon Hai Prec Ind Co Ltd filed Critical Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority to TW098117149A priority Critical patent/TWI463686B/zh
Publication of TW201042775A publication Critical patent/TW201042775A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI463686B publication Critical patent/TWI463686B/zh

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

太陽能裝置
本發明涉及一種太陽能裝置，尤其涉及一種可多角度接收太陽光的太陽能裝置。
隨著工業的快速發展，石化燃料逐步耗竭與溫室效應氣體排放問題日益受到全球關注，能源的穩定供應已成為全球性的重大課題。
相較於傳統燃煤、燃氣式或者核能發電，太陽能電池(solar cell)是利用光發電效應直接將太陽能轉換為電能，因而不會伴隨產生二氧化碳、氮氧化物以及硫氧化物等溫室效應氣體及污染型氣體，並可減少對石化燃料的依賴而提供安全自主的電力來源。
如圖1A、圖1B、圖1C所示，一種傳統的太陽能裝置100，其包括基板110、透鏡120、太陽能收集裝置130、及追蹤器140。透鏡120用於從太陽150接收並透射太陽光160，太陽能收集裝置130用於接收太陽光160並將其轉換為電能。追蹤器140來驅動透鏡120及太陽能收集裝置130使其跟隨太陽150的移動而移動。因此，太陽150能一直位於透鏡120上方，且太陽能收集裝置130可接受太陽光160。但是，追蹤器140會消耗電能，因此減小太陽能裝置100的電能輸出。
有鑒於此，有必要提供一種無需追蹤器也可實現多角度接收太陽光的太陽能裝置。
一種太陽能裝置，其包括：基板；太陽能收集裝置，其安裝在所述基板上；一聚光罩，具包括一具有第一菲涅耳透鏡的頂板和複數個具有第二菲涅耳透鏡的側板，所述側板圍繞所述頂板，所述聚光罩用於罩住所述太陽能收集裝置並使通過所述頂板和側板的太陽光彙聚在所述太陽能收集裝置上；複合抛物面集光器，其接收通過所述頂板和側板的太陽光並以較小的入射角入射至所述太陽能收集裝置上。
與先前技術相比，本發明實施例的太陽能裝置採用具有菲涅耳透鏡的頂板和側板架設成的聚光罩以及複合抛物面集光器收集太陽光，因而可收集來自各個入射角度的太陽光，提高太陽光的利用率；另外，由於採用具有聚光結構的板件組合成立體結構的聚光罩，因此，該聚光罩易於製備、成本較低。
10、20‧‧‧太陽能裝置
11、21‧‧‧基板
12‧‧‧太陽能晶片
16、26‧‧‧聚光罩
15、25‧‧‧複合拋物面集光器
13、23‧‧‧頂板
14、24‧‧‧側板
131‧‧‧第一入光面
132‧‧‧第一出光面
133‧‧‧第一菲涅耳透鏡
141‧‧‧第二入光面
142‧‧‧第二出光面
143‧‧‧第二菲涅耳透鏡
144‧‧‧凹槽
134‧‧‧凸柱
151‧‧‧第一開口
152‧‧‧第二開口
153‧‧‧第一拋物面反射板
154‧‧‧第二拋物面反射板
圖1A為傳統太陽能裝置於上午時的示意圖。
圖1B為傳統太陽能裝置於中午時的示意圖。
圖1C為傳統太陽能裝置於下午時的示意圖。
圖2是本發明第一實施例太陽能裝置的示意圖。
圖3是圖2中III-III方向的剖面圖。
圖4是本發明第二實施例太陽能裝置的示意圖。
下面將結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
請參閱圖2及圖3所示，本發明第一實施例的太陽能裝置10包括基板11、太陽能晶片12、聚光罩16和複合抛物面集光器(Compound Parabolic Concentrator,CPC)15。
太陽能晶片12設置在基板11上以接受太陽光並將太陽光轉換為電能輸出。
聚光罩16設置在基板11上以將太陽能晶片12圍繞其中，其包括一頂板13和四個側板14，頂板13和側板14以屋頂方式組合成聚光罩16。。
頂板13為矩形形狀，其具有第一入光面131和第一出光面132，太陽光經第一入光面131進入頂板13內部，然後由第一出光面132出射。其中，第一出光面132上具有鋸齒狀的第一菲涅耳透鏡(Fresnel lens)133，使得從第一出光面132出射的太陽光聚在太陽能晶片12上。
當然，也可以在第一入光面131上設置第一菲涅耳透鏡133，或者第一入光面131和第一出光面132上均有第一菲涅耳透鏡133。
側板14為梯形形狀，其具有第二入光面141和第二出光面142，太陽光經第二入光面141進入側板14內部，然後由第二出光面142出射。其中，第二出光面142上具有鋸齒狀的第二菲涅耳透鏡143，使得從第二出光面142出射的太陽光聚在太陽能晶片12上。
當然，第二菲涅耳透鏡143也可以設置在第二入光面141上，或者第二入光面141和第二出光面142上均設置第二菲涅耳透鏡143。
側板14傾斜架設在基板11上且與頂板13具有大於90度的夾角，側板14與頂板13相接觸的表面上具有凹槽144，頂板13上具有凸柱134，通過凸柱134與凹槽144的配合頂板23設置在側板14上。
當然，也可在頂板13上設置凹槽，側板14上設置凸柱。
由於，頂板13和側板14架設成立體形狀的聚光罩16，因而可收集來自各個入射角度的太陽光，提高太陽光的利用率；另外，由於採用具有聚光結構的板件組合成立體結構的聚光罩16，因此，易於製備、成本較低。
複合抛物面集光器15具有相對的第一開口151和第二開口152、以及相對的第一抛物面反射板153和第二抛物面反射板154。
第一開口151的大小大於第二開口152的大小，第二開口152的大小略大於或等於太陽能晶片12的面積，第一開口151指向頂板13，太陽能晶片12位於第二開口152內。
第一抛物面反射板153和第二抛物面反射板154具有相同的焦點F，且第一抛物面反射板153和第二抛物面反射板154關於複合抛物面集光器15的中心軸L對稱，中心軸L通過焦點F。
太陽光經過頂板13和側板14後由於第一開口151進入複合抛物面集光器15內，直接或經過第一抛物面反射板153和第二抛物面反射板154的反射從第二開口152射出入射到太陽能晶片12上。
由於複合抛物面集光器15具有較大的接收角，不需要跟蹤太陽也可以接收多入射角度的太陽光，因此，提高太陽光的利用率。
如圖4所示，本發明第二實施例的太陽能裝置20與第一實施例的 太陽能裝置10的結構基本相同，其不同在於：太陽能裝置20的聚光罩26包括一個頂板23、六個側板24。
其中，頂板23為六邊形形狀，側板24為梯形形狀，頂板23的每一條邊對應一個側板24，側板24傾斜架設在基板21上，頂板23採用膠合的方式設置在側板24上。
複合抛物面集光器25位於頂板23和側板24所組合成的聚光罩26內部。
當然，頂板23的形狀並不限於六邊形形狀，其可以為三角形形狀、五邊形形狀、平行四邊形形狀等。
當頂板23的形狀發生改變，側板24的個數相應發生改變，以保證頂板23和側板24能組合成屋頂式的聚光罩26的結構。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧太陽能裝置
11‧‧‧基板
13‧‧‧頂板
14‧‧‧側板

Claims (9)

  1. 一種太陽能裝置，其包括：一基板；一太陽能收集裝置，其安裝在所述基板上；一聚光罩，包括一具有第一菲涅耳透鏡的頂板和複數個具有第二菲涅耳透鏡的側板，所述側板圍繞所述頂板，所述側板傾斜設置在所述基板上且與所述頂板具有大於90度的夾角，所述聚光罩用於罩住所述太陽能收集裝置並使通過所述頂板和側板的太陽光彙聚在所述太陽能收集裝置上；一複合抛物面集光器，用於接收並彙聚通過所述頂板和側板的太陽光使其以較小的入射角入射至所述太陽能收集裝置上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能裝置，其中：所述頂板通過膠合的方式設置在所述側板上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能裝置，其中：所述頂板與所述側板通過凸凹結構配合連接在一起。
  4. 如申請專利範圍第1至3項任一項所述之太陽能裝置，其中：所述頂板具有第一入光面和第一出光面，所述第一菲涅耳透鏡位於所述第一入光面和/或第一出光面。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之太陽能裝置，其中：所述側板具有第二入光面和第二出光面，所述第二菲涅耳透鏡位於所述第二入光面和/或第二出光面。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之太陽能裝置，其中：所述第一菲涅耳透鏡的面積大於所述第二菲涅耳透鏡的面積。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之太陽能裝置，其中：所述複合抛物面集光器包括相對設置且具有相同焦點的第一抛物面反射板和第二抛物面反射板，通過所述頂板和側板的太陽光經過所述第一抛物面反射板和第二抛物面反射板的反射入射到所述太陽能收集裝置上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之太陽能裝置，其中：所述複合抛物面集光器具有相對的第一開口和第二開口，所述第一開口大於所述第二開口，所述第一開口朝向所述頂板，所述太陽能收集裝置位於所述第二開口內。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之太陽能裝置，其中：所述複合抛物面集光器具有相對的第一開口和第二開口，所述第一開口大於所述第二開口，所述第一開口朝向所述頂板，所述第二開口朝向所述太陽能收集裝置。
TW098117149A 2009-05-22 2009-05-22 太陽能裝置 TWI463686B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW098117149A TWI463686B (zh) 2009-05-22 2009-05-22 太陽能裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW098117149A TWI463686B (zh) 2009-05-22 2009-05-22 太陽能裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201042775A TW201042775A (en) 2010-12-01
TWI463686B true TWI463686B (zh) 2014-12-01

Family

ID=45000694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098117149A TWI463686B (zh) 2009-05-22 2009-05-22 太陽能裝置

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI463686B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200412410A (en) * 2001-10-23 2004-07-16 Leon L C Chen Photovoltaic array module design for solar electric power generation systems
US20080291682A1 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Light Prescriptions Innovators, Llc LED luminance-augmentation via specular retroreflection, including collimators that escape the etendue limit
TWM352132U (en) * 2008-10-23 2009-03-01 Blue Light Entpr Co Ltd Modularized solar cell structure having light convergence function and improved wiring

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200412410A (en) * 2001-10-23 2004-07-16 Leon L C Chen Photovoltaic array module design for solar electric power generation systems
US20080291682A1 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Light Prescriptions Innovators, Llc LED luminance-augmentation via specular retroreflection, including collimators that escape the etendue limit
TWM352132U (en) * 2008-10-23 2009-03-01 Blue Light Entpr Co Ltd Modularized solar cell structure having light convergence function and improved wiring

Also Published As

Publication number Publication date
TW201042775A (en) 2010-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI472043B (zh) 聚焦型太陽能導光模組
KR101021587B1 (ko) 건물 일체형 태양광 모듈
US20180073772A1 (en) Inflatable Non-imaging Solar Concentrator
US20160048008A1 (en) Tracking-Free High Concentration Ratio Solar Concentrator
KR100933213B1 (ko) 태양광 발전용 집광 렌즈
US20140048117A1 (en) Solar energy systems using external reflectors
TWI684703B (zh) 側聚光型太陽能百葉窗
Fu et al. Evaluation and comparison of different designs and materials for Fresnel lens-based solar concentrators
CN101388625A (zh) 一种太阳能聚光发电装置
KR20210041993A (ko) 열전소자를 이용한 태양 에너지 복합 발전 시스템
TWI463686B (zh) 太陽能裝置
JP2008066133A (ja) 集光方法および集光板
CN201937509U (zh) 一种聚光光伏系统
TWI537533B (zh) 側聚光式太陽能電池系統
US20100307480A1 (en) Non-tracking solar collectors
KR101205462B1 (ko) 양면 태양 전지를 이용한 빛 가이딩 방식의 집광형 모듈
Baker et al. Practical implementation of a planar micro-optic solar concentrator
CN101882891B (zh) 太阳能装置
RU2496181C1 (ru) Фотоэлектрический концентраторный субмодуль
CN202523737U (zh) 一种太阳能接收器组件
TWI693787B (zh) 平板式集光裝置
TWI478366B (zh) 聚光裝置及太陽能收集裝置
TWM523967U (zh) 室內光線回收模組
US10199527B2 (en) Solar concentrator and illumination apparatus
Diaz et al. Tolerance analysis and characterization of hybrid thermal-PV solar trough prototype

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees