TWI695577B - 一種入射廣角聚能無眩光之光漏斗 - Google Patents
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Abstract
本發明為一種入射廣角聚能無眩光之光漏斗,用以聚集各個角度的入射光之光線,係設置在基板上方,而防護罩覆蓋在光漏斗及基板上,光漏斗是由可反射材質所組成,例如金屬片或電鍍反射面的塑膠,且光漏斗由基板中心向外圍繞,而光漏斗與基板間具有一個傾斜角度,而傾斜角度隨著光漏斗每圍繞一圈由中心向外遞減,光漏斗每一圈的底部會與上一圈的頂部相互切齊,使得光漏斗從側面看形成一個圓弧形,利用逐步遞減的傾斜角度達到增加受光角度,藉以增加輸出功率以及聚能的效果。
Description
本發明涉及一種入射廣角聚能無眩光之光漏斗,尤其是光漏斗與基板之間具有傾斜角度,且傾斜角度從基板中心向外遞減。
隨著社會的現代化,人們對能源的需求度日益攀升。然而目前能源的主要來源皆為汙染高且蘊藏量有限的石化燃料,如:媒、石油、天然氣等。以石油為例,全球已知的石油蘊藏量,大約將於2044年用罄,並且石油燃燒產生的二氧化碳及硫化物等廢氣,不僅造成空氣污染,更助長溫室效應,導致不良的氣候變遷。
因此,能源取之不竭、轉換無汙染、裝置可模組化、並且使用上無地域限制的太陽能發電技術與太陽能電池的發展與進步,在新能源急迫的需求下,近年來已備受注目。
然而,遲至今日,太陽能發電與太陽能電池仍未能普及至可以主導能源市場,主要的原因有二,一是電池轉換效率仍有待提升,另一是太陽能電池及太陽能發電系統的建置成本仍 然相對甚高,若無政府補貼,人們生活上普及應用的使用意願相對較低。
有鑑於此,本發明藉由光學技術的設計,使各種入射角度的大量太陽光線皆能被接收並轉換為垂直或近乎垂直的小角度出射光束,而可大幅提升太陽能發電系統接收效率,並有效的提升其光電轉換比例與效能。
本發明主要提供一種入射廣角聚能無眩光之光漏斗,用以聚集各個角度的入射光之光線,係設置在基板上方,而防護罩覆蓋在光漏斗及基板上。
光漏斗由可反射材質所組成,且從基板的中心向外圍繞,而光漏斗與基板之間具有一個傾斜角度,傾斜角度隨著光漏斗每圍繞一圈由中心向外遞減。
傾斜角度最大值為90度,位於基板中心,最小值為23.5度,位於基板外圍。
較佳而言,光漏斗每一圈的底部會與上一圈的頂部相互切齊,使得光漏斗的反射面積達到最大利用。
較佳而言,由基板上方俯視,光漏斗圍繞成一個幾何形狀,例如圓形或矩形。
較佳而言,由基板側視,光漏斗上緣形成一個圓弧形,而防護罩設計成相對性的形狀。
本發明的特點在於,利用逐步遞減的傾斜角度達到增加受光角度,藉以增加輸出功率以及聚能的效果。
本發明的另一特點在於,光漏斗外圍覆蓋透明材質的防護罩,同時讓光線可以完全穿透又能達到防水、防塵及防雨的功能。
以下配合圖示及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明,俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。
本發明為一種入射廣角聚能無眩光之光漏斗,用以聚集各個角度的入射光,如第1圖所示,光漏斗10設置在基板20上,且防護罩30覆蓋在光漏斗10及基板20上方。
進一步而言,光漏斗10是由可反射材質所組成,例如金屬片或電鍍反射面的塑膠,且光漏斗10由基板20中心向外圍繞,請參閱第2圖所示,光漏斗10圍繞成一個幾何形狀,第2圖中為圓形但本發明並不限定為圓形,而光漏斗10與基板20間具有一個傾斜角度A,而傾斜角度A隨著光漏斗10每圍繞一圈由中心向外遞減。
具體而言,基板20中心的傾斜角度A最大,為垂直亦即90度,而越向外圍傾斜角度A逐漸遞減, 基板20最外圍的傾斜角度A最小,為23.5度,取此23.5度是因為台灣緯度的關係,因而可以最有效的利用從太陽升起到落下每一個時刻每一個角度所入射的光線,第1圖中光線L,為其中一太陽光入射時的反射路徑示。
此外,光漏斗10每一圈的底部會與上一圈的頂部相互切齊,如第1圖中虛線所示,再者,光漏斗10的傾斜角度A因為從基板10中心向外遞減,使得光漏斗10從側面看形成一個圓弧形,而防護罩30因而設計成相對應的形狀,藉以完全覆蓋光漏斗10及基板20,且防護罩30是由透明材質所組成,使得光線可以完全穿透,同時達到防水、防塵及防雨的功效。
參閱第3圖,光線路徑L1、L2,為兩個不同時間光線入射的角度,無論入射角度為何,光線皆可經過反射後完全進入基板10,沒有眩光產生。
本發明的特點在於,利用逐步遞減的傾斜角度達到增加受光角度,藉以增加輸出功率以及聚能的效果。
本發明的另一特點在於,光漏斗外圍覆蓋透明材質的防護罩,同時讓光線可以完全穿透又能達到防水、防塵及防雨的功能。
本發明另一特點在於,所有入射的光都能被利用亦即無反射,因此得以避免眩光,造成刺眼或光害的問題,且將眩光轉換成能量。
本發明另一特點在於,光漏斗上緣形成圓弧形另一目的在於,髒污可隨雨水滑落,避免髒汙的累積。
以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例,並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制,是以,凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更,皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。
10‧‧‧光漏斗
20‧‧‧基板
30‧‧‧防護罩
A‧‧‧傾斜角度
第1圖顯示本發明入射廣角聚能無眩光之光漏斗的側面示意圖; 第2圖顯示本發明入射廣角聚能無眩光之光漏斗的上視圖;以及 第3圖顯示本發明入射廣角聚能無眩光之光漏斗的光線路徑示意圖。
10‧‧‧光漏斗
20‧‧‧基板
30‧‧‧防護罩
A‧‧‧傾斜角度
Claims (5)
- 一種入射廣角聚能無眩光之光漏斗,用以聚集各個角度的入射光,係設置在一基板上,包含:一光漏斗,該光漏斗設置在該基板上方,該光漏斗由一可反射材質組成,且由該基板中心向外圍繞;以及一防護罩,該防護罩設置並覆蓋在該光漏斗表面;其中,該光漏斗與該基板之間具有一傾斜角度,且該傾斜角度隨著該光漏斗每圍繞一圈而由中心向外遞減,而每一圈該光漏斗的底部與上一圈該光漏斗的頂部相互切齊。
- 如申請專利範圍第1項所述的入射廣角聚能無眩光之光漏斗,其中該可反射材質為金屬片或電鍍反射面的塑膠。
- 如申請專利範圍第1項所述的入射廣角聚能無眩光之光漏斗,其中該光漏斗由該基板中心向外圍繞形成一幾何形狀,該幾何形狀為圓形或方形。
- 如申請專利範圍第1項所述的入射廣角聚能無眩光之光漏斗,其中該防護罩為透明材質,讓光線得以完全穿透。
- 如申請專利範圍第1項所述的入射廣角聚能無眩光之光漏斗,其中該傾斜角度範圍在23.5~90度之間。
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CN1780136A (zh) * | 2005-10-12 | 2006-05-31 | 陈应天 | 使同光漏斗反射法在地球上实现数倍聚光的太阳能光伏电池发电装置 |
TW201307898A (zh) * | 2011-06-22 | 2013-02-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | 自動立體顯示裝置 |
CN104320074A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-01-28 | 中国科学技术大学 | 一种菲涅尔式聚光光伏光热组件 |
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