太阳能光电模块制造技术

技术编号:5016828 阅读:197 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术是关于一种太阳能光电模块,该太阳能光电模块包含一菲涅尔透镜、一太阳能芯片与复数个补偿件,菲涅尔透镜受一太阳光照射而于下方产生一聚光区域与一非聚光区域;太阳能芯片设于菲涅尔透镜下方并位于聚光区域;复数个补偿件设于菲涅尔透镜与太阳能芯片之间并位于非聚光区域,并将该非聚光区域的太阳光补偿至该聚光区域。藉由复数个补偿件以将非聚光区域的太阳光线补偿至太阳能芯片,以提升太阳光的转换效率。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种光电模块,特别是指一种太阳能光电模块
技术介绍
现今各式各样的能源中,石油可以算的上是最重要的能源了,石油不仅能够带给人们交通上的便利,并且石油也可以带给人们科技以及生活上的进步,石油可以驱动各式交通工具,石油可以作为各种塑料的原料,甚至石油可以用来发电,然,石油总有枯竭的一天,随着石油价格的节节攀高,人们渐渐的意识到其它各种可行的替代能源开发,因此转向较长期的永久性能源。 目前可能实用化的替代能源主要有太阳能、风力、波力、地热等,其中后三者均受地域的限制,而且能源供给的安定性有待考虑。而在各种替代能源中,太阳能发电由于其是利用太阳光的光源转换成电力,具有无污染、无公害、取之不竭、用之不尽等等优点,在没有其它特殊新能源提供方式之前,现阶段看来较可行下一代的替代能源便是太阳能,因此,太阳能已经成为各国所极力研究的替代能源之一。 太阳能的特点是无污染、永恒、巨量、且普遍供应的免费能源。加上台湾天然能源匮乏,95%以上均仰赖进口,而且人口密度高,环境污染堪虑,需考虑使用无污染的新能源。台湾日照条件良好,因此非常适合将用太阳光转换成电能,加上国内夏季经常发生尖峰用电不足的现象,而太阳能电力转换系统在夏季更可发挥最大的输出能力,能对供电的不足有所帮助。故对台湾的环境背景而言,太阳能的确是下一代能源很好的选择。 太阳能芯片基本上是一种由半导体材料所制成的光电转换组件,目前所见有许多种以不同材料、不同制造方式制成的太阳能芯片,各别的效率也不尽相同。在实验室中效率已可达30%以上,但一般市面上出售的太阳能芯片效率多低于30%。在成本及效率的双重考虑下,目前以结晶硅的使用较多,结晶硅包括单晶硅及多晶硅,而在一些较低阶的应用上,如太阳能计算器、太阳能手表则也会使用效率较低但较便宜的非晶硅。 太阳能转换效率和收集太阳光的构造有关,若想提高太阳能转换效率,则必须有效的利用太阳光。习知在使用太阳能芯片转换太阳光时,皆会以透镜聚集太阳光于太阳能芯片上,而透镜在聚集太阳光时,会产生光线较强的一聚光区域与光线较弱的一非聚光区域,聚光区域所具有的太阳光能量较非聚光区域的太阳光能量高很多,因此一般接于聚光区域设置太阳能芯片,以藉由太阳能芯片转换大部分的太阳能。虽然仅利用聚光区域的太阳光即可使太阳能芯片产生较大的电力,但太阳光能量的转换效率依旧是偏低,但若是能有效的利用非聚光区域的光线,则一定可以提升太阳光的使用效率。 因此,本技术提供一种太阳能光电模块,其是可有效的利用透镜聚集太阳光的非聚光区域的光线,故可提升太阳能芯片的太阳光的转换效率。
技术实现思路
本技术的目的,在于提供一种太阳能光电模块,其是藉由复数个补偿件以将非聚光区域的太阳光线补偿至一太阳能芯片,以提升太阳光的转换效率。 为实现本技术的目的及解决其技术问题是通过以下技术方案来实现的。 本技术所述的的太阳能光电模块,其包含一菲涅尔透镜、一太阳能芯片与复数个补偿件,菲涅尔透镜受一太阳光照射而于下方产生一聚光区域与一非聚光区域;太阳能芯片设于菲涅尔透镜下方并位于聚光区域;复数个补偿件设于菲涅尔透镜与太阳能芯片之间并位于非聚光区域,并将该非聚光区域的太阳光补偿至该聚光区域。 本专利技术的有益效果是,本专利技术藉由复数个补偿件以将非聚光区域的太阳光线补偿至太阳能芯片,以提升太阳光的转换效率。附图说明图1为本技术菲涅尔透镜的聚光区域与非聚光区域的示意图; 图2为本技术较佳实施例的太阳能光电模块的结构示意图;以及 图3为本技术另一较佳实施例的太阳能光电模块的结构示意图。图号简单说明10 菲涅尔透镜 20 太阳能芯片 30 补偿件 40 聚光区域 50 非聚光区域 60 容器 70 散热体具体实施方式为使对本技术的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识,用以较佳的实施例及配合详细的说明,说明如下 请参阅图1与图2,其为本技术菲涅尔透镜的聚光区域与非聚光区域的示意图与本技术较佳实施例的太阳能光电模块的结构示意图;如图所示,本技术的太阳能光电模块包含一菲涅尔透镜10、一太阳能芯片20与复数个补偿件30,菲涅尔透镜10受一太阳光照射而于下方产生一聚光区域40与一非聚光区域50 ;太阳能芯片20设于菲涅尔透镜10下方并位于聚光区域40 ;复数个补偿件30设于菲涅尔透镜10与太阳能芯片20之间并位于非聚光区域50,并将非聚光区域50的太阳光补偿至聚光区域40。 菲涅尔透镜IO,它是利用光在不同介质的接口发生拆射的原理制成的,具有与一般球面透镜相同的作用。 菲涅尔透镜10也是本技术的主要组件,具有体积小、重量轻、加工方便、透光率高等特点。菲涅尔透镜10 —方面对太阳光进行聚焦,另一方面对太阳能芯片20也起保护作用。 本技术的太阳能芯片20—聚光型太阳能芯片,聚光型太阳能芯片的主要材料包含砷化镓(GaAs),也就是三五族(III-V)材料,一般硅晶材料只能够吸收太阳光谱中400 1, 100nm波长的能量,而聚光型不同于硅晶圆太阳能技术,透过多接面化合物半导体可吸收较宽广的太阳光谱能量,目前以发展出三接面InGaP/GaAs/Ge的聚光型太阳能芯片可大幅提高转换效率,三接面聚光型太阳电池可吸收300 1900nm波长的能量相对其转换效率可大幅提升,而且聚光型太阳能芯片的耐热性比一般晶圆型太阳能电池又来的高。 聚光型太阳能芯片可通过使用透镜将光聚集到狭小的面积上来提高芯片的发电效率。聚光型太阳能芯片假如使用聚光倍率为iooo倍的透镜时,单位模块的太阳能电池单元的成本可降至结晶硅类电池单元的1/10左右,而所需的面积仅硅晶圆的1/2.5,另外聚光型太阳能芯片必须要在位于透镜焦点附近时才能使太阳能芯片20发挥最大功能。 当太阳光照设于菲涅尔透镜10时,于菲涅尔透镜10下产生光线较强的聚光区域40与光线较弱的非聚光区域50,在光线汇集的聚光区域40下方设置太阳能芯片20,则可使太阳能芯片20产生交多的电能。然而,在非聚光区域50的光线较不集中,故本技术将非聚光区域50的光线有效的撷取后再利用,以使太阳光的转换效率提升。因此本技术于光线较弱的非聚光区域50设置补偿件30,藉由补偿件30将非聚光区域50补偿至聚光区域40中,以提升聚光区域40内的太阳光能量,进而提升太阳能芯片20对太阳光的转换效率。 为了增加本技术组设的便利性,本技术的更包含一容器60,太阳能芯片20设于容器60内的底部,菲涅尔透镜10设于该容器60的开口 ,补偿件30设于容器60的内侧壁。将菲涅尔透镜10、太阳能芯片20与补偿件30装设于容器60后,太阳光线经过菲涅尔透镜10聚集后,界设于容器60内侧壁的补偿件30,以将非聚光区域50的光线补偿于聚光区域40。而容器60内侧壁则必须坐落于非聚光区域50中,或是位于聚光区域40与非聚光区域50的交界处。而本技术的补偿件30为一反射板或是一反射镜,或是可进行光线全反射的补偿组件等。另外,此实施例的补偿件30的形状为一平面,本技术亦可使用抛物面或是弧面,以增加补偿件30的补偿效果。 请一并参阅图3,其为本技术另一较佳实施例的太阳能光电模块的结构示意图;如图所示,本技术亦可于容器本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种太阳能光电模块,其特征在于,其包含:  一菲涅尔透镜,受一太阳光照射而于下方产生一聚光区域与一非聚光区域;  一太阳能芯片,设于该菲涅尔透镜下方并位于该聚光区域;以及  复数个补偿件,设于该菲涅尔透镜与该太阳能芯片之间并位于非聚光区域,并将该非聚光区域的太阳光补偿至该聚光区域。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:苏国章
申请(专利权)人:美商智阳光电有限公司台湾分公司
类型:实用新型
国别省市:71[中国|台湾]

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