太阳能控光模块制造技术

本发明专利技术是一种太阳能控光模块。该太阳能控光模块包含一光箱腔体、多个微结构、一介质材料及至少一太阳能电池。光箱腔体具有相对的一第一面及一第二面、及连接第一面及第二面的至少一侧面，且环境光通过第一面入射至太阳能控光模块。多个微结构设置于第二面上以偏折环境光，并将环境光导向光箱腔体的一预设区域。介质材料设置于光箱腔体的第二面与微结构间，介质材料的折射率大于光箱腔体的折射率，且至少一太阳能电池设置于该预设区域。

Solar light control module

The invention relates to a solar energy control light module. The solar light control module comprises a light box cavity, a plurality of micro structures, a dielectric material and at least one solar cell. The light box chamber has a relative first side and a second surface and connects at least one side of the first face and the two surface, and the ambient light passes through the first surface to the solar light control module. A plurality of microstructures are arranged on the second surface to bend the ambient light and guide the environment to a preset area of the light box cavity. Second dielectric materials arranged in Guangxiang cavity and micro structure, the refractive index of dielectric materials is greater than the rate of refractive light box cavity, and at least one solar cell is arranged in the preset area.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种太阳能控光模块。
技术介绍
目前市面上的太阳能电池的面积大且每单位面积接收到的能量低，虽然可利用加 装菲涅耳透镜(Fresnel lens)的方式聚光以提高单位集光效率，但加装菲涅耳透镜的方式 需搭配阳光的方位旋转，造成使用上的不便，且明显会增加制造成本及体积。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有良好集光效率及较低制造成本的太阳能控光模块。依本专利技术的设计，一种太阳能控光模块包含一光箱腔体、多个微结构、一介质材料 及至少一太阳能电池。光箱腔体具有相对的一第一面及一第二面、及连接第一面及第二面 的至少一侧面，且环境光通过第一面入射至太阳能控光模块。多个微结构设置于第二面上 以偏折环境光，并将环境光导向光箱腔体的一预设区域。介质材料设置于光箱腔体的第二 面与微结构间，介质材料的折射率大于光箱腔体的折射率，且太阳能电池设置于该预设区 域。于一实施例中，太阳能控光模块还包含一调光元件设置于光箱腔体的第一面上， 且该预设区域为侧面的至少部分区域。于一实施例中，太阳能控光模块还包含一反射层形成于光箱腔体的侧面上，且该 预设区域为第二面的一中央区域或一边缘区域。于一实施例中，介质材料为一薄膜，且介质材料的折射率η的范围为1 < η < 3。于一实施例中，太阳能控光模块还包含一抗反射膜或一高折射率膜形成于光箱腔 体的第一面上。于一实施例中，多个微结构为凸块结构或凹槽结构且彼此的摆置方位不相同。本专利技术相较于现有技术的有益技术效果是借助本专利技术的设计，因环境光被微结 构偏折后往侧边传递至一预设区域，如此原本分散于大面积的环境光可以较高强度集中照 射该预设区域，且太阳能电池设置于面积较小的该预设区域可有效减少太阳能电池的面积 并提高集光效率。附图说明为能更清楚理解本专利技术的目的、特点和优点，以下将结合附图对本专利技术的较佳实 施例进行详细说明，其中图1为依本专利技术一实施例的太阳能控光模块示意图。图2为依本专利技术另一实施例的太阳能控光模块示意图。图3为依本专利技术另一实施例的太阳能控光模块示意图。图4Α-图4D为依本专利技术不同实施例的微结构及调光元件棱镜结构剖面示意图。图5A及5B为依本专利技术不同实施例的微结构及调光元件棱镜结构立体示意图。图6为依本专利技术一实施例的微结构配置示意图。具体实施例方式有关本专利技术的前述及其它
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图所示的实 施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如上、下、左、 右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发 明。图1为依本专利技术一实施例的太阳能控光模块示意图。如图1所示，太阳能控光模 块10包含一光箱腔体12、一调光元件14及多个微结构16。光箱腔体12具有一顶面12a、 一底面12b及连接于顶面1 及底面12b间的至少一侧面12c。于本实施例中，顶面1 为 太阳能控光模块10的一受光面，环境光I通过顶面1 入射至太阳能控光模块10，底面12b 相对顶面1 设置，调光元件14设置于顶面1 上，多个微结构16设置于底面12b上，且 太阳能电池(solar cell) 18设置于侧面12c上。当环境光I入射至太阳能控光模块10时，例如由多个棱镜结构1 构成的调光元 件14可将环境光I收敛到光箱腔体12，环境光I再被形成于底面12b上的微结构16偏折 而往侧边传递，最后由设置于光箱腔体12的侧面12c上的太阳能电池18接收。于一实施 例中，光箱腔体12的底面12b与微结构16间可设置介质材料22，介质材料22例如可利用 镀膜方式形成于光箱腔体底面12b上，介质材料22的折射率η以大于光箱腔体12的折射 率较佳，且介质材料22的折射率η的一较佳范围为1 < η < 3。再者，于一实施例中，光箱 腔体12的顶面1 与调光元件14间可形成一抗反射膜M或高折射率膜沈以提高太阳光 利用效率。借助上述实施例的设计，因环境光I被微结构16偏折后往侧边传递，如此原本分 散于大面积的环境光I可以较高强度集中照射侧面12C，且太阳能电池18可设置于面积较 小的侧面12c上而有效减少太阳能电池18的面积并提高集光效率。图2为依本专利技术另一实施例的太阳能控光模块示意图。于图2的太阳能控光模块 30中，太阳能电池18设置于光箱腔体底面12b的边缘，底面12b的其余区域则分布微结构 16，且在侧面12c设置一反射层观。因此，被微结构16偏折导向侧面12c的环境光I，可再 被反射层观反射而集中导向底面12b的边缘，再由太阳能电池18接收。另外，设置于底面 12b的边缘的太阳能电池18除接收被微结构16偏折而来的光线Il外，亦同时接收环境光 直接照射的光线12。或者，如图3的太阳能控光模块40所示，太阳能电池18可设置于光箱 腔体底面12b的中央区域，底面12b的其余区域则分布微结构16，且侧面12c设置一反射层 观。因此，被微结构16偏折导向侧面12c的环境光I，可再被反射层观反射而集中导向底 面12b的中央区域，再由太阳能电池18接收。同样地，设置于底面12b中央区域的太阳能 电池18除接收被微结构16偏折而来的光线Il外，亦同时接收环境光直接照射的光线12。由上述各个实施例可知，借助调整微结构16的倾角、形状、深度、排列周期、材料 折射率等参数可改变环境光I的行进路径，使环境光I集中在预设区域，再将太阳能电池18 设置于该预设区域即可有效减少太阳能电池18的面积并提高集光效率。如图4A至图4D所示，微结构16及调光元件棱镜结构14a的截面外形并不限定，例如可为椭圆形(图4A)、弧形(图4B)、V沟外形GC)、R沟外形GD)等。再者，微结构16 及棱镜结构Ha可为凸块结构(图4A、4B)或凹槽结构(图4C、4D)均可。另外，微结构16 及棱镜结构14a例如可具有角锥体(图5A)或圆锥体(图5B)的立体外形。图6显示微结 构16的一摆置实施例，如图6所示，各个微结构16的摆置方位并不限定，例如可旋转一 θ 角，这些微结构16可连续或不连续配置且不同尺寸或不同形状可混合搭配使用。于一实施 例中，光箱腔体12材质可为塑材或是玻璃等可透光材料，且微结构16的表面可另形成一反 射层以提高光偏折效果。 虽然本专利技术已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本专利技术，任何熟悉此 技术者，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作出种种等同的改变或替换，因此本专利技术的 保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。权利要求1.一种太阳能控光模块，其特征在于，包含一光箱腔体，具有相对的一第一面及一第二面、及连接该第一面及该第二面的至少一 侧面，其中环境光通过该第一面入射至该太阳能控光模块；多个微结构，设置于该第二面上以偏折该环境光并将该环境光导向该光箱腔体的一预 设区域；一介质材料，设置于该光箱腔体的该第二面与这些微结构间，且该介质材料的折射率 大于该光箱腔体的折射率；及至少一太阳能电池，设置于该预设区域。2.根据权利要求1所述的太阳能控光模块，其特征在于，还包含一调光元件设置于该第一面上。3.根据权利要求1所述的太阳能控光模块，其特征在于，该预设区域为该侧面的至少 部分区域。4.根据权利要求1所述的太阳能控光模块，其特征在于，还包本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种太阳能控光模块，其特征在于，包含：一光箱腔体，具有相对的一第一面及一第二面、及连接该第一面及该第二面的至少一侧面，其中环境光通过该第一面入射至该太阳能控光模块；多个微结构，设置于该第二面上以偏折该环境光并将该环境光导向该光箱腔体的一预设区域；一介质材料，设置于该光箱腔体的该第二面与这些微结构间，且该介质材料的折射率大于该光箱腔体的折射率；及至少一太阳能电池，设置于该预设区域。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王文俊，叶志庭，刘俊佳，
申请(专利权)人：胜华科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]