專利名稱：光電轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)于一種光電轉(zhuǎn)換裝置，尤其是指一種廣角度受光的固定式光電轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
近年來環(huán)保意識(shí)抬頭，各式的再生能源都受到高度的重視，例如太陽能、風(fēng)能、水能及地?zé)岬鹊取Ｌ柲苁悄茉催\(yùn)用所關(guān)注的焦點(diǎn)之一。在光照充足的地區(qū)，太陽能的供應(yīng)源源不絕，生產(chǎn)過程不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染，又不會(huì)消耗其它地球資源導(dǎo)致溫室效應(yīng)，而因?yàn)橛兄鲜龅膬?yōu)點(diǎn)，太陽能的運(yùn)用一直是大家所關(guān)注的焦點(diǎn)，也確實(shí)有著舉足輕重的地位。習(xí)知太陽能板有分為硅晶半導(dǎo)體、薄膜(thin film)及三五族(III-V group)化合物半導(dǎo)體等等。其中硅晶半導(dǎo)體與薄膜式的太陽能轉(zhuǎn)換電能的模塊，其轉(zhuǎn)換的效率皆不高(僅約15%左右)，且只限于太陽光直接照射的三小時(shí)之間，因此若要能實(shí)際運(yùn)用，成本過于昂貴，不符合經(jīng)濟(jì)效益。而三五族化合物半導(dǎo)體所制成的太陽能轉(zhuǎn)換電能的模塊，其有著抗高溫的特性，因此后來便發(fā)展出了聚光型太陽能電池(concentrated photovoltaic, CPV)的技術(shù)，利用各式透鏡進(jìn)行光的聚集，并透過設(shè)置光傳感器(light sensor)與追日系統(tǒng)(trackingsystem)增加日照時(shí)間，來提升轉(zhuǎn)換效率，并降低太陽能電池的使用面積。但在太陽能模塊設(shè)置光傳感器與追日系統(tǒng)仍會(huì)使成本過高，使得家用或其它小型用戶無法負(fù)擔(dān)，降低太陽能模塊的實(shí)用價(jià)值。因此，如何改善太陽能轉(zhuǎn)換的效率以及降低太陽能模塊的設(shè)置成本，是現(xiàn)今太陽能使用上的最大課題。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種光電轉(zhuǎn)換裝置。本實(shí)用新型是透過聚光透鏡表面弧度的設(shè)計(jì)，來改善聚光的效率和節(jié)省設(shè)置的成本，以進(jìn)一步提升太陽能光電轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)用價(jià)值。本實(shí)用新型提供一種光電轉(zhuǎn)換裝置，其設(shè)置一基板，基板上方設(shè)置聚光透鏡，該聚光透鏡為長(zhǎng)弧形的透鏡，弧形內(nèi)側(cè)朝向該基板。聚光透鏡包括入光面及出光面，入光面位于該聚光透鏡的弧形外側(cè)，出光面位于聚光透鏡的弧形內(nèi)側(cè)。反射鏡則設(shè)置于基板側(cè)緣，反射鏡上緣連接該聚光透鏡，該反射鏡具有凹狀的反射面。該光電轉(zhuǎn)換裝置并設(shè)置光電轉(zhuǎn)換單元，光電轉(zhuǎn)換單元系將聚光透鏡聚光之后的入射光線的光能轉(zhuǎn)換成電能。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，上述光電轉(zhuǎn)換裝置更可包含蓄電單元以及單向?qū)▎卧?，其中蓄電單元連接于光電轉(zhuǎn)換單元，且單向?qū)▎卧獎(jiǎng)t是連接于光電轉(zhuǎn)換單元和蓄電單元之間。蓄電單元用以儲(chǔ)存光電轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生的電力，而單向?qū)▎卧獎(jiǎng)t用以防止蓄電單元的電力反饋至光電轉(zhuǎn)換單元，藉此避免光電轉(zhuǎn)換單元的損壞。本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種光電轉(zhuǎn)換裝置，包括一基板；[0011]一聚光透鏡，該聚光透鏡設(shè)置于該基板上方，該聚光透鏡為長(zhǎng)弧形的透鏡，弧形內(nèi)側(cè)朝向該基板，該聚光透鏡包括一入光面及一出光面，該入光面位于該聚光透鏡的弧形外側(cè)，該出光面位于該聚光透鏡的弧形內(nèi)側(cè)；至少一反射鏡，該反射鏡上緣連接該聚光透鏡，該反射鏡下緣連接于該基板的側(cè)緣，該反射鏡具有一凹狀的反射面；以及一光電轉(zhuǎn)換單元，該光電轉(zhuǎn)換單元設(shè)置于該基板上。其中，優(yōu)選地，該聚光透鏡的該入光面為圓弧狀光滑表面，該出光面沿著長(zhǎng)邊的方向?yàn)椴ɡ藸睿孕纬蓴?shù)個(gè)凸?fàn)蠲?。其中，?yōu)選地，該入光面沿著長(zhǎng)邊的曲面弧度以及沿著短邊的曲面弧度皆小于等于η，并且該入光面沿著長(zhǎng)邊的曲面弧度大于該入光面沿著短邊的曲面弧度。其中，優(yōu)選地，該聚光透鏡的入光面系涂抹有一防塵及防水保護(hù)層。其中，優(yōu)選地，該聚光透鏡是以折射率大于空氣的材質(zhì)制成，該材質(zhì)為壓克力、塑料或玻璃。其中，優(yōu)選地，該反射鏡的上緣為弧形，該反射面向內(nèi)凹曲的弧度小于等于π。其中，優(yōu)選地，該反射鏡是由可反射光線的物質(zhì)所制成，該材質(zhì)為金屬、玻璃、壓克力或是高分子聚合物。其中，優(yōu)選地，該光電轉(zhuǎn)換單元為三五族化合物太陽能電池。其中，優(yōu)選地，該光電轉(zhuǎn)換單元的面積是占該聚光透鏡覆蓋于該基板的面積的百分之二十五到百分之七十。其中，優(yōu)選地，該聚光透鏡入光面為數(shù)個(gè)長(zhǎng)條形的弧狀曲面，該出光面沿著長(zhǎng)邊的方向設(shè)計(jì)為波浪狀以形成數(shù)個(gè)凸?fàn)蠲妗Ｆ渲?，?yōu)選地，該入光面沿著長(zhǎng)邊的曲面弧度以及沿著短邊的曲面弧度皆小于等于η，并且該入光面沿著長(zhǎng)邊的曲面弧度大于該入光面沿著短邊的曲面弧度。其中，優(yōu)選地，該聚光透鏡的該入光面系涂抹有一防塵及防水保護(hù)層。其中，優(yōu)選地，該聚光透鏡是以折射率大于空氣的材質(zhì)制成，該材質(zhì)為壓克力、塑料或玻璃。其中，優(yōu)選地，該反射鏡的上緣為水平狀，該反射面向內(nèi)凹曲的弧度小于等于π。其中，優(yōu)選地，該反射鏡是由可反射光線的物質(zhì)所制成，該材質(zhì)為金屬、玻璃、壓克力或是高分子聚合物。所述光電轉(zhuǎn)換裝置，還可包含有一蓄電單元，電性連接于該光電轉(zhuǎn)換單元，以儲(chǔ)存該光電轉(zhuǎn)換單元所產(chǎn)生的電能。其中，優(yōu)選地，該蓄電單元系為充電電池。其中，優(yōu)選地，該光電轉(zhuǎn)換單元與該蓄電單元之間更電性連接有一單向?qū)▎卧?，系防止該蓄電單元的電力反饋至該光電轉(zhuǎn)換單元。其中，優(yōu)選地，該單向?qū)▎卧獮槎O管。其中，優(yōu)選地，該光電轉(zhuǎn)換單元所產(chǎn)生電力的一正極輸出接腳與一負(fù)極輸出接腳系分別設(shè)置于該基板邊緣相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)。綜上所述，本實(shí)用新型透過聚光透鏡的入光面及出光面的兩次折射，以藉此讓照射于光電轉(zhuǎn)換裝置的入射光線的聚光效率能夠改善。除此之外，本實(shí)用新型透過出光面的波浪形弧度設(shè)計(jì)，使入射光線不會(huì)反射回入光面，如此更能進(jìn)一步提升光線聚集的效率?？傊?，藉由本實(shí)用新型的聚光透鏡的弧度及形狀設(shè)計(jì)，可不需制作龐大的實(shí)心透鏡于光電轉(zhuǎn)換裝置，便能讓聚光透鏡在其長(zhǎng)邊有廣角度受光的功效，以藉此在改善聚光效率的同時(shí)也降低了設(shè)置光電轉(zhuǎn)換單元成本，并進(jìn)一步提升了光電轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)用價(jià)值。[0035] 以上的概述與接下來的實(shí)施例，皆是為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)手段與達(dá)成功效，然所敘述的實(shí)施例與圖式僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本實(shí)用新型加以限制者ο

圖1為本實(shí)用新型光電轉(zhuǎn)換裝置實(shí)施例的立體示意圖；圖2為本實(shí)用新型光電轉(zhuǎn)換裝置實(shí)施例的立體分解圖；圖3為本實(shí)用新型光電轉(zhuǎn)換裝置的聚光透鏡另一實(shí)施例的立體示意圖；圖4為本實(shí)用新型光電轉(zhuǎn)換裝置的反射鏡另一實(shí)施例的立體分解圖；圖5A為本實(shí)用新型光電轉(zhuǎn)換裝置從側(cè)面觀測(cè)的光折射的實(shí)施例的示意圖；圖5B為本實(shí)用新型光電轉(zhuǎn)換裝置從側(cè)面觀測(cè)的光折射的實(shí)施例的放大示意圖圖6為本實(shí)用新型光電轉(zhuǎn)換裝置的基板與光電轉(zhuǎn)換單元的實(shí)施例的示意圖。主要組件符號(hào)說明10光電轉(zhuǎn)換裝置[0045]11聚光透鏡[0046]111入光面[0047]113出光面[0048]115封閉層[0049]117遮蔽層[0050]12反射鏡[0051]121反射面[0052]13光電轉(zhuǎn)換單元[0053]131正極輸出接腳[0054]133負(fù)極輸出接腳[0055]14支撐架[0056]15基板[0057]16聚光透鏡[0058]161入光面[0059]163出光面[0060]165封閉層[0061]17反射鏡[0062]171反射面
具體實(shí)施方式請(qǐng)參考圖1及圖2，本實(shí)用新型的光電轉(zhuǎn)換裝置10包含聚光透鏡11、反射鏡12、光電轉(zhuǎn)換單元13以及基板15，其中聚光透鏡11包括有入光面111和出光面113，該反射鏡12包括反射面121。如圖1及圖2所示，于本實(shí)施例中，基板15的上方設(shè)置聚光透鏡11，基板15的長(zhǎng)邊二側(cè)相對(duì)應(yīng)位置設(shè)置二反射鏡12，反射鏡12的上緣連接于聚光透鏡11，反射鏡12的下緣連接于基板15的兩側(cè)側(cè)緣，基板15上則設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換單元13，但圖1及圖2僅為用以方便說明的實(shí)施舉例，并非用以限制本實(shí)用新型。更詳細(xì)地說，聚光透鏡11的長(zhǎng)邊兩側(cè)與反射鏡12的上緣連接，該聚光透鏡11為長(zhǎng)弧形的透鏡，并且以其弧形內(nèi)側(cè)朝向基板15。聚光透鏡11可以是用折射率大于空氣的透光材質(zhì)制成，如玻璃、塑料或是壓克力等，且其形狀設(shè)計(jì)為長(zhǎng)弧形。聚光透鏡11包含入光面111以及出光面113，其中入光面111設(shè)置于聚光透鏡11的弧形外側(cè)，出光面113設(shè)置于聚光透鏡11的弧形內(nèi)側(cè)。聚光透鏡11的入光面111為圓弧狀光滑表面，出光面113沿著長(zhǎng)邊的方向設(shè)計(jì)為波浪狀，也就是說，出光面113會(huì)在聚光透鏡11內(nèi)側(cè)形成數(shù)個(gè)凸?fàn)蠲?。入光?11被設(shè)計(jì)為弧狀曲面，以藉此接收光線進(jìn)行折射聚光，入光面111的長(zhǎng)邊的方向及短邊的方向皆為弧形設(shè)計(jì)，入光面111從側(cè)面觀測(cè)為圓弧狀，以使光線能夠確實(shí)聚集于該基板15上。出光面113在聚光透鏡11內(nèi)側(cè)形成數(shù)個(gè)凸?fàn)蠲妫绱嗽O(shè)計(jì)的好處在于，出光面113將能夠再次折射從入光面111入射的光線，使入射光二次聚光后再投射于基板15，并進(jìn)一步提升聚光的效率。綜上所述，入光面111的長(zhǎng)邊的弧度大于入光面111的短邊的弧度，且入光面111的長(zhǎng)邊的弧度、入光面111與出光面113的短邊的弧度皆小于等于η。值得一提的是，根據(jù)司乃耳定律(Snell's Law)，光線通過兩個(gè)物質(zhì)的交界處時(shí)的入射角度與折射角度滿足以下公式m^sin θ i = n2*sin θ 2，其中叫和η2分別為兩介質(zhì)的折射率(Refractive Index)，而Q1* θ 2則為入射光和反射光與界面法線的夾角。由公式可知，光線通過兩介質(zhì)交界時(shí)，在兩介質(zhì)中行進(jìn)路線與法線的夾角的正弦值比值反比于兩介質(zhì)的折射率比值。因?yàn)榫酃馔哥R11相較于空氣為光密介質(zhì)(也就是聚光透鏡11的制作材質(zhì)的折射率較空氣的折射率大)，因此在入射光線要穿出聚光透鏡11外時(shí)，若出光面113并未特別設(shè)計(jì)，便有可能會(huì)發(fā)生全反射(total internal reflection)的現(xiàn)象，而使入射光線反射回入光面111，大大降低聚光的效率。本實(shí)用新型的出光面113被設(shè)計(jì)成波浪狀的功效除了再次聚光外，也能夠因?yàn)椴ɡ送姑娴幕《确乐谷瓷涞默F(xiàn)象發(fā)生，而進(jìn)一步提升聚光的效果。另外，聚光透鏡11的入光面111可以更涂抹有透明的防塵及防水保護(hù)層，讓聚光透鏡11的入光面111不會(huì)有灰塵與水分聚集，以確保聚光的效率。另外，聚光透鏡11的短邊更可設(shè)置封閉層115，封閉層115左右兩側(cè)連接反射鏡12，封閉層115下端連接基板15，封閉層115的目的系將聚光透鏡11未遮蔽基板15與反射鏡12之處，透過封閉層115來加以連接封閉，使光電轉(zhuǎn)換裝置10的內(nèi)部形成一密閉狀態(tài)，達(dá)到保護(hù)光電轉(zhuǎn)換單元13的目的。本實(shí)用新型的該反射鏡12上緣連接該聚光透鏡11，反射鏡12下緣連接于該基板15側(cè)緣，反射鏡12由支撐架14支撐固定。反射鏡12的上緣為弧形，反射鏡12則具有一凹狀的反射面121，該反射面121向內(nèi)凹曲的弧度小于等于π，其目的是用于將通過聚光透鏡11的光線，透過反射面121全反射的功能，將光線反射于基板15上，達(dá)到能有效收集光線的效果。其中該反射鏡12是由可反射光線的物質(zhì)所制成，該材質(zhì)為金屬、玻璃、壓克力或是高分子聚合物。請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D2，光電轉(zhuǎn)換單元13可以是任意太陽能板，例如三五族(III-Vgroup)化合物太陽能電池或是其它能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)換成電能的設(shè)備。光電轉(zhuǎn)換單元13設(shè)置于基板15上，且光電轉(zhuǎn)換單元13上方為聚光透鏡11，以使聚光透鏡11將入射光線聚集并投射至光電轉(zhuǎn)換單元13。如此一來，光電轉(zhuǎn)換單元13便能夠有效地將入射光線的光能轉(zhuǎn)換成電能。又，因?yàn)榫酃馔哥R11的聚光效果，會(huì)使得入射光線投射于基板15的面積小于基板15被聚光透鏡11所遮蔽的面積，所以，光電轉(zhuǎn)換單元13所設(shè)置的大小不需要太大。于較佳實(shí)施例中，配合本實(shí)用新型聚光透鏡11的聚光效果，光電轉(zhuǎn)換單元13所設(shè)置的面積可以僅占基板15被聚光透鏡11所覆蓋的面積的百分之二十五到百分之七十左右即能夠擁有足夠的電能產(chǎn)出，如此便能節(jié)省設(shè)置光電轉(zhuǎn)換單元13的成本。另外，請(qǐng)參考圖3，本實(shí)用新型另提供一種聚光透鏡16的變化實(shí)施例，該聚光透鏡16的長(zhǎng)邊兩側(cè)與反射鏡12上緣連接，該聚光透鏡16為弧形的長(zhǎng)板狀透鏡，并且以其弧形內(nèi)側(cè)朝向基板15。該聚光透鏡16包含入光面161以及出光面163，其中入光面161設(shè)置于聚光透鏡16的弧形外側(cè)，出光面163設(shè)置于聚光透鏡16的弧形內(nèi)側(cè)，聚光透鏡16的入光面161為數(shù)個(gè)長(zhǎng)條形的弧狀曲面，以藉此接收光線進(jìn)行折射聚光。出光面163沿著長(zhǎng)邊的方向設(shè)計(jì)為波浪狀，也就是說，出光面163會(huì)在聚光透鏡16內(nèi)側(cè)形成數(shù)個(gè)凸?fàn)蠲妗＞酃馔哥R16的該入光面161系涂抹有一防塵及防水保護(hù)層，讓聚光透鏡16的入光面161不會(huì)有灰塵與水分聚集，以確保聚光的效率。聚光透鏡16可以是用折射率大于空氣的透光材質(zhì)制成，如玻璃、塑料或是壓克力等。入光面161被設(shè)計(jì)為數(shù)個(gè)長(zhǎng)條形的弧狀曲面，并且入光面161的長(zhǎng)邊的方向及短邊的方向皆為弧形，入光面161沿著長(zhǎng)邊的曲面弧度以及沿著短邊的曲面弧度皆小于等于η，并且該入光面161沿著長(zhǎng)邊的曲面弧度大于該入光面161沿著短邊的曲面弧度，如此設(shè)計(jì)可使光線能夠確實(shí)聚集于該基板15上。出光面163在聚光透鏡16內(nèi)側(cè)形成數(shù)個(gè)凸?fàn)蠲?，目的在于出光?63將能夠再次折射從入光面161入射的光線，使入射光二次聚光后再投射于基板15，并進(jìn)一步提升聚光的效率。聚光透鏡16的短邊更可設(shè)置封閉層165，封閉層165左右兩側(cè)連接反射鏡12，封閉層165下端連接基板15，封閉層165的目的系將聚光透鏡16未遮蔽基板15與反射鏡12之處，透過封閉層165來加以連接封閉，使光電轉(zhuǎn)換裝置10的內(nèi)部形成一密閉狀態(tài)，達(dá)到保護(hù)光電轉(zhuǎn)換單元13的目的。除此之外，請(qǐng)參考圖4，本實(shí)用新型另提供一種反射鏡的變化實(shí)施例，該反射鏡17上緣經(jīng)由聚光透鏡11的遮蔽層117連接該聚光透鏡11，該反射鏡17下緣連接于該基板15側(cè)緣，反射鏡17由支撐架14支撐固定。反射鏡17的上緣為水平狀，反射鏡17則具有一凹狀的反射面171，該反射面171向內(nèi)凹曲的弧度小于等于π，其目的是用于將通過聚光透鏡11的光線，透過反射面171全反射的功能，將光線反射于基板15上，達(dá)到能有效收集光線的效果。其中該反射鏡17是由可反射光線的物質(zhì)所制成，該材質(zhì)可為金屬、玻璃、壓克力或是高分子聚合物。請(qǐng)復(fù)參考圖1及圖2，本實(shí)用新型的光電轉(zhuǎn)換裝置10可以是作為固定式的太陽能光電轉(zhuǎn)換裝置，依據(jù)各地區(qū)的需求，將聚光透鏡11的長(zhǎng)邊沿著太陽運(yùn)行的方向進(jìn)行擺設(shè)。為了再更進(jìn)一步增加光能運(yùn)用的效率，聚光透鏡11的長(zhǎng)邊的弧度設(shè)計(jì)需要盡量能夠收集全時(shí)間的日照光線，聚光透鏡11的短邊的弧度設(shè)計(jì)只需要符合日照光線的偏移角度即可(太陽光線全年大約會(huì)有南北向共七度的偏移角度，當(dāng)然，此數(shù)值會(huì)因?yàn)榈貐^(qū)不同而有些許差異)。于本實(shí)施例中，入光面111的長(zhǎng)邊的弧度大于入光面111的短邊的弧度，且入光面111的長(zhǎng)邊的弧度、入光面111與出光面113的短邊的弧度皆小于等于JI。另外，光電轉(zhuǎn)換裝置10可以更包含有蓄電單元(圖未示)，例如充電電池，電性連接于光電轉(zhuǎn)換單元13，用以儲(chǔ)存光電轉(zhuǎn)換單元13所產(chǎn)生的電力。為了防止蓄電單元中所儲(chǔ)存的電力反饋至光電轉(zhuǎn)換單元13，在光電轉(zhuǎn)換單元13和蓄電單元之間可更包含有單向?qū)▎卧?，如二極管、其它具有單向?qū)üδ艿陌雽?dǎo)體組件或電路，以確保電力不會(huì)由蓄電單元反饋至光電轉(zhuǎn)換單元13而導(dǎo)致線路毀損。請(qǐng)參考圖5Α，本實(shí)用新型的聚光透鏡11從側(cè)面觀測(cè)的光折射示意圖，其中透過入光面111和出光面113的兩次折射，入射光線可以被聚焦至光電轉(zhuǎn)換單元13上，以有效地將入射光線的光能轉(zhuǎn)換成電能。值得一提的是，因?yàn)槌龉饷?13的波浪設(shè)計(jì)，聚光透鏡11中央處的聚光焦距會(huì)與邊緣處的聚光焦距不同，而為了讓光電轉(zhuǎn)換單元13能夠設(shè)置于最適當(dāng)?shù)氖芄馕恢?例如將光電轉(zhuǎn)換單元13設(shè)置于聚光透鏡11中央處的聚光焦距位置)，可以透過將聚光透鏡11兩端延長(zhǎng)或縮短的方式，使光電轉(zhuǎn)換單元13與聚光透鏡11中央處之間的距離改變，以調(diào)整光電轉(zhuǎn)換單元13的受光位置，進(jìn)一步提升光電轉(zhuǎn)換單元13將入射光線的光能轉(zhuǎn)換成電能的效率。請(qǐng)參考圖5Β，為本實(shí)用新型聚光透鏡11 二次聚焦的光折射示意圖，圖5Β為圖5Α中A區(qū)塊的放大圖，其中入射光線在經(jīng)過入光面111時(shí)會(huì)產(chǎn)生第一次折射，而在經(jīng)過出光面113時(shí)又會(huì)產(chǎn)生第二次的折射，如此便能夠提升聚光的效率。請(qǐng)參考圖6，為本實(shí)用新型光電轉(zhuǎn)換裝置10的光電轉(zhuǎn)換單元13和基板15的示意圖。需要注意的是，因?yàn)槿肷涔饩€的聚集，光電轉(zhuǎn)換單元13所設(shè)置的面積就不必太大，本實(shí)施例中光電轉(zhuǎn)換單元13面積大約只占基板15被聚光透鏡11所占面積的百分之五十，如此便能夠減少設(shè)置光電轉(zhuǎn)換單元13的成本。又，因?yàn)樘柟饩€全年會(huì)有大約七度左右的偏差，因此于較佳實(shí)施例中，光電轉(zhuǎn)換單元13的窄邊面積需要約略大于太陽光投射面積，使得因?yàn)樘柟馊肷浣嵌认蚰匣蛳虮逼迫c(diǎn)五度之內(nèi)所造成的投射光移動(dòng)，也能夠在光電轉(zhuǎn)換單元13的接光范圍內(nèi)，如此，便能夠使光電轉(zhuǎn)換裝置10的電能產(chǎn)出最大化。在不考慮使光電轉(zhuǎn)換裝置10的電能產(chǎn)出最大化的情況下，實(shí)際上因?yàn)楣怆娹D(zhuǎn)換裝置10的聚光透鏡11的聚光效果佳，所以光電轉(zhuǎn)換單元13的面積可以是只占基板15被聚光透鏡11所占面積的百分之二十五到百分之七十左右，便能夠有足夠的電能產(chǎn)出。另外，如圖6所示，本實(shí)用新型光電轉(zhuǎn)換單元13所產(chǎn)生電力的正極輸出接腳131和負(fù)極輸出接腳133可以是設(shè)置于基板15相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)，如此設(shè)置的好處在于，若要連接復(fù)數(shù)個(gè)光電轉(zhuǎn)換裝置10，無論是串聯(lián)或是并聯(lián)都能夠以很直觀并且方便的方式進(jìn)行復(fù)數(shù)個(gè)光電轉(zhuǎn)換裝置10的連接，而提升光電轉(zhuǎn)換裝置10的實(shí)用性與設(shè)置方便性。例如，若使用者需要串聯(lián)復(fù)數(shù)個(gè)光電轉(zhuǎn)換裝置10，只需要用跳線將第一個(gè)光電轉(zhuǎn)換裝置10的正極輸出接腳131連接于第二個(gè)光電轉(zhuǎn)換裝置10的負(fù)極輸出接腳133，然后再將第二個(gè)光電轉(zhuǎn)換裝置10的正極輸出接腳131連接于第三個(gè)光電轉(zhuǎn)換裝置10的負(fù)極輸出接腳133，如此一直連接下去即可達(dá)到光電轉(zhuǎn)換單元10的串聯(lián)。又例如，若使用者需要并聯(lián)復(fù)數(shù)光電轉(zhuǎn)換裝置10，只要并排復(fù)數(shù)個(gè)光電轉(zhuǎn)換裝置10，將復(fù)數(shù)光電轉(zhuǎn)換裝置10的正極輸出接腳131相接，并將復(fù)數(shù)光電轉(zhuǎn)換裝置10的負(fù)極輸出接腳133相接，就能夠以直觀的方式進(jìn)行并聯(lián)的操作。綜上所述，透過本實(shí)用新型聚光透鏡的形狀設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型所提供的光電轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)⑷肷涔饩€以二次聚光以及去除全反射效應(yīng)的方式，來提升聚光的效率并減少設(shè)置光電轉(zhuǎn)換單元的成本，以進(jìn)一步提升光電轉(zhuǎn)換裝置的應(yīng)用價(jià)值。以上所述為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例的說明與圖式，而本實(shí)用新型的所有權(quán)利范圍應(yīng)以下述的申請(qǐng)專利范圍為準(zhǔn)，任何在本實(shí)用新型的領(lǐng)域中熟悉該項(xiàng)技藝者，可輕易思及的變化或修飾皆可涵蓋在本案所界定的專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，包括一基板；一聚光透鏡，該聚光透鏡設(shè)置于該基板上方，該聚光透鏡為長(zhǎng)弧形的透鏡，弧形內(nèi)側(cè)朝向該基板，該聚光透鏡包括一入光面及一出光面，該入光面位于該聚光透鏡的弧形外側(cè)，該出光面位于該聚光透鏡的弧形內(nèi)側(cè)；至少一反射鏡，該反射鏡上緣連接該聚光透鏡，該反射鏡下緣連接于該基板的側(cè)緣，該反射鏡具有一凹狀的反射面；以及一光電轉(zhuǎn)換單元，該光電轉(zhuǎn)換單元設(shè)置于該基板上。
2.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該聚光透鏡的該入光面為圓弧狀光滑表面，該出光面沿著長(zhǎng)邊的方向?yàn)椴ɡ藸睿孕纬蓴?shù)個(gè)凸?fàn)蠲妗?br> 3.如權(quán)利要求2所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該入光面沿著長(zhǎng)邊的曲面弧度以及沿著短邊的曲面弧度皆小于等于η，并且該入光面沿著長(zhǎng)邊的曲面弧度大于該入光面沿著短邊的曲面弧度。
4.如權(quán)利要求2所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該聚光透鏡的入光面系涂抹有一防塵及防水保護(hù)層。
5.如權(quán)利要求2所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該聚光透鏡是以折射率大于空氣的材質(zhì)制成，該材質(zhì)為壓克力、塑料或玻璃。
6.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該反射鏡的上緣為弧形，該反射面向內(nèi)凹曲的弧度小于等于η。
7.如權(quán)利要求6所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該反射鏡是由可反射光線的物質(zhì)所制成，該材質(zhì)為金屬、玻璃、壓克力或是高分子聚合物。
8.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該光電轉(zhuǎn)換單元為三五族化合物太陽能電池。
9.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該光電轉(zhuǎn)換單元的面積是占該聚光透鏡覆蓋于該基板的面積的百分之二十五到百分之七十。
10.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該聚光透鏡入光面為數(shù)個(gè)長(zhǎng)條形的弧狀曲面，該出光面沿著長(zhǎng)邊的方向設(shè)計(jì)為波浪狀以形成數(shù)個(gè)凸?fàn)蠲妗?br> 11.如權(quán)利要求10所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該入光面沿著長(zhǎng)邊的曲面弧度以及沿著短邊的曲面弧度皆小于等于η，并且該入光面沿著長(zhǎng)邊的曲面弧度大于該入光面沿著短邊的曲面弧度。
12.如權(quán)利要求10所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該聚光透鏡的該入光面系涂抹有一防塵及防水保護(hù)層。
13.如權(quán)利要求10所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該聚光透鏡是以折射率大于空氣的材質(zhì)制成，該材質(zhì)為壓克力、塑料或玻璃。
14.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該反射鏡的上緣為水平狀，該反射面向內(nèi)凹曲的弧度小于等于η。
15.如權(quán)利要求14所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該反射鏡是由可反射光線的物質(zhì)所制成，該材質(zhì)為金屬、玻璃、壓克力或是高分子聚合物。
16.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，還包含有一蓄電單元，電性連接于該光電轉(zhuǎn)換單元，以儲(chǔ)存該光電轉(zhuǎn)換單元所產(chǎn)生的電能。
17.如權(quán)利要求16所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該蓄電單元系為充電電池。
18.如權(quán)利要求16所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該光電轉(zhuǎn)換單元與該蓄電單元之間更電性連接有一單向?qū)▎卧捣乐乖撔铍妴卧碾娏Ψ答佒猎摴怆娹D(zhuǎn)換單元。
19.如權(quán)利要求18所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該單向?qū)▎卧獮槎O管。
20.如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該光電轉(zhuǎn)換單元所產(chǎn)生電力的一正極輸出接腳與一負(fù)極輸出接腳系分別設(shè)置于該基板邊緣相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種光電轉(zhuǎn)換裝置，用以透過聚光透鏡表面弧度的設(shè)計(jì)，改善聚光的效率和節(jié)省設(shè)置的成本，以進(jìn)一步提升太陽能光電轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)用價(jià)值。該光電轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置一基板，基板上方設(shè)置聚光透鏡，聚光透鏡為長(zhǎng)弧形的透鏡，弧形內(nèi)側(cè)朝向基板。聚光透鏡包括入光面及出光面，入光面位于聚光透鏡的弧形外側(cè)，出光面位于聚光透鏡的弧形內(nèi)側(cè)。反射鏡則設(shè)置于基板側(cè)緣，反射鏡上緣連接聚光透鏡，反射鏡具有凹狀的反射面。該光電轉(zhuǎn)換裝置并設(shè)置光電轉(zhuǎn)換單元，光電轉(zhuǎn)換單元系將聚光透鏡聚光之后的入射光線的光能轉(zhuǎn)換成電能。該光電轉(zhuǎn)換裝置能改善入射光線的聚光效率，提升光線聚集的效率，降低設(shè)置光電轉(zhuǎn)換單元成本，提升光電轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)H01L31/052GK202307979SQ20112031915
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者石勻?qū)?申請(qǐng)人:石勻?qū)?br>