固定式聚光透镜及其应用的聚光模块与光电转换装置制造方法及图纸

一种固定式聚光透镜及其应用的聚光模块与光电转换装置，聚光透镜包含受光曲面、侧面以及底面，受光曲面及底面是对应设置于聚光透镜的两端，而两侧面则以倾斜的方式，设置于受光曲面及底面的两侧。其中，透过受光曲面的弧度设计，使固定式聚光模块不需加装光传感器及追光系统，也能将移动光源所投射出的光线能够至预定区域。另外，该聚光模块更可包含二次光学模块，让并未准确聚集至预定区域的光线能够经由反射，准确的聚集至预定区域，提升聚光的效率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种聚光透镜，尤其是指透过设计不需跟随光源移动的一种固定 式的聚光透镜及其应用的聚光模块与光电转换装置。
技术介绍
近年来环保意识抬头，各式的再生能源都受到高度的重视，例如太阳能、风能、水 能及地热等等。其中，太阳能是能源运用所关注的焦点之一。在光照充足的地区，太阳能的 供应源源不绝，生产过程不会产生环境污染，又不会消耗其它地球资源导致温室效应，而因 为有着上述的优点，太阳能的运用一直是大家所关注的焦点，也确实有着举足轻重的地位。已知太阳能转换电能的模块有分为硅晶半导体、薄膜(thin film)及三五族 (III-V group)化合物半导体等等。其中硅晶半导体与薄膜式的太阳能转换电能的模块，其 转换的效率皆不高(仅约15%左右)，且只限于太阳光直接照射的三小时之间，因此若要能 实际运用，成本过于昂贵，不符合经济效益。而三五族化合物半导体所制成的太阳能转换电能的模块，其有着抗高温的特性， 因此后来便发展出了聚光型太阳能电池(concentrated photovoltaic, CPV)的技术，利 用各式透镜进行光的聚集，并透过设置光传感器(light sensor)与追日系统(tracking system)增加日照时间，来提升转换效率，并降低太阳能电池的使用面积。但在太阳能模块设置光传感器与追日系统仍会使成本过高，使得家用或其它小型 用户无法负担，降低太阳能模块的实用价值。
技术实现思路
有鉴于此，本技术所要解决的技术问题在于，提供一种固定式的聚光模块，使 光电转换不需另外设置光传感器与追日系统也能够延长日照的时间，以降低设置的成本， 并提升光电转换模块的能量转换效率，进一步增进光电转换模块的实用价值。为了达到上述目的，根据本技术的一方案，提供一种固定式聚光透镜，其应用 于聚集规律移动的一移动光源所产生的光线，包含一受光曲面、两侧面以及一底面，受光曲 面是设置于聚光透镜的顶部，底面设置于聚光透镜的底部，而两侧面则以倾斜的方式，设置 于受光曲面及底面的两侧。其中，受光曲面平行于移动光源的移动方向的弧度，为一第一弧 度，而受光曲面垂直于移动光源的移动方向的弧度，为一第二弧度，使移动光源所投射出的 光线能够聚集至一预定区域，特别的是，该第一弧度所涵盖的受光范围大于该第二弧度的 受光范围。其中，移动光源所投射的光线，是透过受光曲面折射进入聚光透镜中，再经由底面 透出该聚光透镜，并聚集至该预定区域。该底面包含有一第一底边、一第二底边、一第三底边及一第四底边，第一底边与第 三底边是底面相应的两边，而第二底边与第四底边则是底面另一组相应的边。特别的是，第 一底边与第三底边的长度相同，而第二底边与第四底边的长度相同，且第一底边及第三底边的长度大于第二底边及第四底边的长度。底面的第一底边与第三底边系分别与两侧面相 接，而第二底边及第四底边则是与受光曲面相接。根据本技术的另一方案，提供一种聚光模块，包括有一聚光透镜及一二次光 学模块，其中聚光透镜包含一受光曲面、两侧面以及一底面，受光曲面及底面是对应设置于 该聚光透镜的两端，而两侧面则以倾斜的方式，设置于受光曲面及底面的两侧，以将光线聚 集至一预定区域。而二次光学模块是设置于预定区域旁，用以将并未聚集至预定区域的光线进行反 射形成一二次光，并使二次光能够投射至预定区域；其中，该受光曲面平行于移动光源的移 动方向的弧度，为一第一弧度，而受光曲面垂直于移动光源的移动方向的弧度，则为一第二 弧度，使移动光源所投射出的光线能够聚集至预定区域。 又，二次光学模块包含有一第一反射面、一第二反射面及一第三反射面，第二反射 面设置于第一反射面与第三反射面之间，其中该第一反射面是用来将并未聚集至预定区域 的光线反射至该第二反射面，以形成二次光，而该第二反射面接收到该二次光后，会将其再 反射至第三反射面，最后第三反射面又会将该二次光进行反射，使其能够聚集至该预定区 域。特别的是，该第一反射面、第二反射面及第三反射面是以垂直围绕的方式设置于该预定 区域旁。另外，可以将一光电转换模块设置于该预定区域，以将聚光透镜所聚集的光线的 光能转换成电能，并传送至一蓄电模块作储存。而该光电转换模块的非受光侧更可设置一 散热模块，以降低该光电转换模块的温度，避免该光电转换模块因为温度过高而影响转换 效率或毁损。根据本技术的又一方案，提供一种光电转换装置，包含有一聚光透镜及一光 电转换模块，其中聚光透镜包含一受光曲面、两侧面以及一底面，受光曲面及底面是对应设 置于聚光透镜的两端，而两侧面则以倾斜的方式，设置于受光曲面及底面的两侧，以将光线 聚集至一预定区域。其中，该受光曲面平行于该移动光源的移动方向的弧度，为一第一弧 度，而该受光曲面垂直于该移动光源的移动方向的弧度，则为一第二弧度，使该移动光源所 投射出的光线能够聚集至该预定区域。光电转换模块则是设置于该预定区域，可以是三五族化合物太阳能电池，用来将 聚光透镜所聚集的光线的光能转换成电能，并传送至一蓄电模块作储存。而该光电转换模 块的非受光侧更可设置一散热模块，以降低该光电转换模块的温度，避免该光电转换模块 因为温度过高而影响转换效率或毁损。藉由聚光透镜的弧度设计，使规律移动的光源所产生的光线能够确实聚集至预定 区域，不必透过设置光传感器来作光源的追踪，以提升光线聚集效率，配合上光电转换模块 使用，便能节省不必要的成本，并提升光电转换模块的实用价值。以上的概述与接下来的实施例，皆是为了进一步说明本技术的技术手段与达 成功效，然所叙述的实施例与图式仅提供参考与说明用，并非用来对本技术加以限制者ο附图说明图1为本技术的固定式聚光模块的聚光透镜的一种实施例的立体视图；图2为本技术的固定式聚光模块的聚光透镜的一种实施例的侧视图；图3为本技术的固定式聚光模块的聚光透镜的一种实施例的聚光示意图；图4为本技术的固定式聚光模块的聚光透镜的一种实施例的另一视角的侧视图；图5为本技术的固定式聚光模块的聚光透镜的一种实施例的另一视角的聚 光示意图；图6为光电转换模块的一种实施例的示意图；图7为本技术的固定式聚光模块的二次光学模块的一种实施例的立体视图；图8为本技术的固定式聚光模块的二次光学模块的一种实施例的光反射示 意图；图9为光电转换模块的另一种实施例的示意图；图IOA为光线聚集至光电转换模块的一种实施例的示意图；图IOB为光线聚集至光电转换模块的另一种实施例的示意图；以及图11为光电转换模块、二次光学模块及聚光透镜的一种实施例的使用示意图。其中，10聚光透镜 11受光曲面 13、15侧面 17底面 20光源21聚光范围 31第一轴32第二轴40、40，光电转换模块41光电转换芯片43、43，正极接脚45、 45’负极接脚47基板49孔洞50 二次光学模块51平台53第一反射面55第二反 射面57第三反射面具体实施方式请参照图1，为本技术固定式聚光模块的聚光透镜10的一种实施例的立体 图，本实施例中，聚光透镜10包含有一受光曲面11、两侧面13和15以及一底面17。光线 是从受光曲面11进入聚光透镜10，藉由受光曲面11的弧度设计，让光线能够聚集至一预定 区域。如图所示，受光曲面11和底面1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定式聚光透镜，其特征在于，应用于聚集一移动光源所产生出的光线至一预定区域，包含：一将光线折射出该聚光透镜的底面；两侧面，倾斜设置于该底面的两侧；以及一将光线折射进入该聚光透镜的受光曲面，与该底面及该些侧面相连接；其中，该受光曲面平行于该移动光源的移动方向的弧度，为一第一弧度，而该受光曲面垂直于该移动光源的移动方向的弧度，则为一第二弧度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石匀宁，
申请(专利权)人：石匀宁，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]