專利名稱：聚光裝置和太陽能收集裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能利用領域，尤其涉及聚光裝置和太陽能收集裝置。
背景技術：
近年來，能源緊張，特別是石油資源日趨緊張，因此各國紛紛開發(fā)新能源以期化解 危機。由于太陽能取之不盡，用之不竭，因此成為研究人員之開發(fā)熱點。盡管太陽輻射 到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量(約為3.75X1(^6W)的22億分之一，但已高達 173，000兆瓦(TW)，也就是說，太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當于500萬噸煤。汽車是石油資源的消耗大戶，因此針對汽車之能源替代研究也成為研究熱點。但 是單純依賴太陽能之汽車還沒有達到商用程度。目前市場上存在利用各種原理制成的太陽能電池，例如硅基太陽能電池，有機染 料太陽能電池等，除了提高轉換效率之外，研究人員還致力于采用各種辦法使太陽能電池 盡可能多地吸收太陽能，尤其是利用太陽能電池為汽車供電時，如何在面積較小的汽車頂 蓋上盡可能多地吸收太陽能。

發(fā)明內容
有鑒于此，有必要提供一種可有效會聚太陽能之聚光裝置?！N聚光裝置，用于將太陽光會聚于一個光電轉換元件，該聚光裝置包括至少一 個聚光部，每個聚光部具有一個半球體，該半球體由多個五邊形的聚光元件和多個六邊形 的聚光元件接合而成。一種太陽能收集裝置，其包括一個聚光裝置和一個光電轉換元件，該聚光裝置用 于將太陽光會聚于該光電轉換元件，該聚光裝置包括至少一個聚光部，每個聚光部具有一 個半球體，該半球體由多個五邊形的聚光元件和多個六邊形的聚光元件接合而成。該光電 轉換元件位于該聚光部的球心位置。相較于現有技術，本發(fā)明提供之聚光裝置的聚光部為半球體，可將來自各個角度 的太陽光會聚到光電轉換元件，從而提高光電轉換元件對太陽光的利用率，也提高了太陽 能收集裝置對太陽光的利用率。


圖1是本發(fā)明第一實施例提供的聚光裝置的立體示意圖。圖2是圖1所示的聚光裝置的俯視圖。圖3是本發(fā)明第二實施例提供的太陽能收集裝置的剖視圖。圖4是本發(fā)明第三實施例提供的聚光裝置的立體示意圖。圖5是圖3所示的太陽能收集裝置設置于汽車天窗時的效果示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。請參閱圖1和圖2，本發(fā)明第一實施例提供的聚光裝置100包括至少一個聚光部 14。該聚光部14包括一個半球體，該半球體由多個五邊形的菲涅爾透鏡141及多個六 邊形的菲涅爾透鏡142接合而成。優(yōu)選地，每個五邊形的菲涅爾透鏡141的焦點與球心重 合，每個六邊形的菲涅爾透鏡142的焦點與球心重合。聚光部14的底部的外周邊沿可進一步設有配合部17，該配合部17包括4個片狀 凸起，等角度分布在該外周邊沿，該配合部17用于和卡置其的基板的凹槽相配合。如果采 用粘接的方式將該聚光部14固定在某個基板上，則不需要配合部17。除了采用菲涅爾透鏡用作聚光元件之外，還可以使用其他具有聚光效果的透鏡， 例如雙凸透鏡等，或者將不同的聚光元件組合使用，例如五變形的雙凸透鏡和六邊形的菲 涅爾透鏡，或者五邊形的菲涅爾透鏡和六邊形的雙凸透鏡。請參閱圖3，本發(fā)明第二實施例提供的太陽能收集裝置200包括聚光裝置100以 及在聚光裝置100的聚光部14的球心位置放置的光電轉換元件16。由于光電轉換元件16 具有一定尺寸，所述的球心位置并不限定在球心這一個點的位置，還包括該球心所在點的 附近的區(qū)域。優(yōu)選地，所述光電轉換元件16的中心與所述球心重合。聚光部14可以具有底板15，該底板15和該半球體形成一個密封結構。該底板15 具有相對的第一表面151和第二表面152，該第二表面152和該聚光部14的半球體的大圓 相重合，該光電轉換元件16放置于該第一表面151。優(yōu)選地，在底板15的第二表面152設置散熱結構，該散熱結構可以采用散熱鰭片 或熱管常見選擇。該聚光部14本身可以沒有底板15，而僅是一個由多個五邊形的菲涅爾透鏡141和 多個六邊形的菲涅爾透鏡142組合成的半球，當該聚光部14放置在任意一個平面上進行工 作時，該平面就可視為其底板。該光電轉換元件16可直接置于該平面上，且位于該聚光部 14的球心的位置。該光電轉換元件16可以是一個太陽能電池，或者兩個太陽能電池，或者由多個太 陽能電池組成的太陽能電池陣列。使多個五邊形的菲涅爾透鏡141和多個六邊形的菲涅爾透鏡142組合成半球狀聚 光部14可以最大限度地會聚來自各個角度的太陽光，從而使得更多的太陽光被會聚到球 心位置的光電轉換元件16，經過光電轉換元件16的光電轉換形成電流儲存或者使用。該太 陽能收集裝置對太陽光的利用率也因此提高。請參閱圖4，本發(fā)明第三實施例提供的聚光裝置300包括反射板22和至少一個聚 光部24。聚光裝置300與聚光裝置100大致相同，不同之處主要是聚光裝置300具有反射 板22，該反射板22是一個拋物面形反射板或者是由多個拋物面形反射板220連接形成。該 反射板220具有一個或者多個圓形通孔30，用于放置一個或者多個聚光部M。該圓形通孔 30的深度以不影響聚光部M折射太陽光為宜。優(yōu)選地，該圓形通孔30的內表面具有第一配合部31，而相應地，聚光部M的底部的外周也具有第二配合部沈，該第一配合部31和該第二配合部沈的配合使得該圓形通孔 30收置一個聚光部24。該第一配合部31可以是凹槽，而第二配合部沈為凸起，反之亦可。 或者，該第一配合部31是凹槽和凸起交錯排布，而第二配合部沈是凸起和凹槽交錯排列。該圓形通孔30的數量根據需要設定，其主要用于固定聚光部24，因此，可以理解 的是，該反射板22也可以不設置圓形通孔30，而是設置一個或者多個凹槽，直接將一個或 者多個聚光部M固定在該反射板22的表面；或者，還可以將聚光部M直接與該反射板22 粘合。該拋物面形反射板220用于將未照射到聚光部M的太陽光通過拋物面形反射板 220再次反射或多次反射到聚光部24，以盡可能多地將太陽光集中到位于聚光部M的球心 位置的光電轉換元件。本發(fā)明提供的聚光裝置可設在汽車的天窗周圍以產生電流供車用，請參閱圖5，本 發(fā)明第二實施例提供的太陽能收集裝置200包括16個聚光部14，該多個聚光部14放置在 一個回字形基板50上，該回字形基板50放置于汽車天窗41周圍。當然，也可以將本發(fā)明 者第三實施例提供的聚光裝置300搭配光電轉換元件設置在天窗41周圍。本發(fā)明提供的太陽能利用系統還可搭載于其他需要太陽能電力的結構，例如屋 頂、路燈等。
權利要求
1.一種聚光裝置，用于將太陽光會聚于一個光電轉換元件，其特征在于該聚光裝置 包括至少一個聚光部，每個聚光部具有一個半球體，該半球體由多個五邊形的聚光元件和 多個六邊形的聚光元件接合而成。
2.如權利要求1所述的聚光裝置，其特征在于該聚光裝置還包括一個反射板，該至少 一個聚光部設于該反射板，該反射板為一個拋物面形反射板或者由多個拋物面形反射板連 結形成。
3.如權利要求2所述的聚光裝置，其特征在于該反射板具有至少一個圓形通孔，每個 圓形通孔的內表面設有第一配合部，該聚光部具有底部，該底部的外周設有第二配合部，該 第一配合部與該第二配合部相互配合使得該聚光部嵌置于該圓形通孔。
4.如權利要求2所述的聚光裝置，其特征在于該至少一個聚光部與該反射板粘合固定。
5.如權利要求1所述的聚光裝置，其特征在于每個五邊形聚光元件的焦點和每個六 邊形聚光元件的焦點均與該聚光部的球心重合。
6.如權利要求1所述的聚光裝置，其特征在于該聚光元件是菲涅爾透鏡。
7.如權利要求1所述的聚光裝置，其特征在于該聚光元件是雙凸透鏡。
8.一種太陽能收集裝置，其特征在于該太陽能收集裝置包括一個聚光裝置和一個光 電轉換元件，該聚光裝置用于將太陽光會聚于該光電轉換元件，該聚光裝置包括至少一個 聚光部，每個聚光部具有一個半球體，該半球體由多個五邊形的聚光元件和多個六邊形的 聚光元件接合而成。該光電轉換元件位于該聚光部的球心位置。
9.如權利要求8所述的太陽能收集裝置，其特征在于該聚光部還包括一個底板，該底 板與該半球體形成一個密封結構，該底板具有面對該半球體的的第一表面，該光電轉換元 件設置于該第一表面上。
10.如權利要求8所述的太陽能收集裝置，其特征在于該光電轉換元件是一個太陽能 電池或者由多個太陽能電池組成的太陽能電池陣列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聚光裝置，用于將太陽光會聚于一個光電轉換元件，該聚光裝置包括至少一個聚光部，每個聚光部都具有一個半球體，該半球體由多個五邊形的聚光元件和多個六邊形的聚光元件接合而成。本發(fā)明還提供一種包括該聚光裝置的太陽能收集裝置。本發(fā)明提供的聚光裝置可最大限度地吸收太陽光，提高光電轉換元件對太陽光的利用率。
文檔編號H01L31/052GK102074605SQ20091031023
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月23日 優(yōu)先權日2009年11月23日
發(fā)明者顏士杰 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司