专利名称:太阳能节能玻璃的制作方法
【专利摘要】本申请公开一种太阳能节能玻璃，包含一玻璃基板、一反射层与一太阳能模组。反射基板设置于玻璃基板的一侧，太阳能模组则可透光，光线在穿过太阳能模组后，一部分的光线会穿透反射层，一部分的光线则被反射层反射而再次穿过太阳能模组。本装置内的可透光太阳能模组不仅接收正面入射的光线，也接收自背面入射之被反射层反射的光线，因而在相同照光条件下可提高太阳能模组的发电效率约8％。除此之外，本装置之反射层还可反射部分的辐射热，当应用在建筑物的玻璃帷幕时，可降低室内温度而减少空调的运转负荷，因而达到发电与节能二合一的双重功效。
【专利说明】太阳能节能玻璃
【技术领域】
[0001]本实用新型是关于一种太阳能玻璃装置，特别是关于一种太阳能节能玻璃。
【背景技术】
[0002]随着节能与环保的诉求，太阳能发电已成为新兴能源的热门技术，许多产品，如热水器、小型家电等，早已采用太阳能作为辅助或主要的能源供应方式。
[0003]基于太阳能有许多优点，例如源源不断、清洁、安全且不受任何国家或企业的垄断，发电过程中更不会导致污染，确实是无后顾之忧的新一代能源。
[0004]将太阳能转为电能的技术中，最常用的便是太阳能板，而太阳能板中包括可利用太阳光直接发电的多个光电半导体薄片，其原理大致来说是将高纯度的半导体材料加入一些不纯物，以使前述半导体材料呈现不同的性质。例如，加入硼可形成P型半导体，加入磷可形成N型半导体。当P型半导体与N型半导体相结合之后，于太阳光入射时，N型半导体之内的电子被击出但都马上跳到P型半导体之内而无法退回，形成单向导电，而P型半导体与N型半导体的接合面有电子扩散，大量的自由电子伴随而生，而此电子的移动又产生了电流，也就是在前述接合面产生电位差。
[0005]同时，早期关于太阳能板的应用多半装设于计算器、手表等小型电器产品中，随着半导体制程技术的进步，现行太阳能板之尺寸与以往的太阳能板比起来，更是大了许多，其主要目的在于使受光面积越大，如此所能产生的发电量相对越高。因此，太阳能板大多朝大尺寸的技术发展。
[0006]为了提高太阳能板的发电效率，中国台湾专利公报公告号第M325607号新型专利揭露一种以单晶片控制具有羽翼式平面镜之太阳能板装置，主要配合太阳光线追踪装置来调整太阳能板，使太阳能板和太阳光线能保持在近乎垂直状态。同时，在太阳能板之长侧边辅助设计可以改变倾斜角之平面镜，将垂直于太阳板以外之光线，经过平面镜反射之后的垂直分量，可以将垂直于太阳板以外之光线再利用，藉以提升太阳能板的光电转换能量。然而此种专利技术必须调整太阳能板及倾斜转动额外设置之平面镜，故在结构上是相对较为复杂，成本自然相对提高。而且，对于一般采固定设置之太阳能板，难以达成移动太阳能板之目的；换言之，此种专利技术无法应用于既有建筑物或非建筑物中，而需要重新进行配置。
[0007]另外业界也研发出一种可两面受光的太阳能发电装置，但其仅仅是将两片太阳能板背对背组装贴合，因此在发电过程中，其中必然有一片太阳能板会背向入射光线的方向，导致平均发光效率不佳。况且此种太阳能发电装置必须使用两片太阳能板也不符合经济效益。
[0008]上述太阳能装置均无法让已经穿过太阳能板的入射光线，通过反射而再次穿过同一太阳能板，导致发电效率受限。同时传统的太阳能发电装置也仅具发电效果，不具有控制光线穿过量或者是发出有色光的功能，因而无法完美适用于建筑物的玻璃帷幕而仅能放置在屋顶上作为单纯的发电装置之用。实用新型内容
[0009]有鉴于此，本实用新型提出一种太阳能节能玻璃，包含一玻璃基板、一反射层与一太阳能模组。反射基板设置于玻璃基板的一侧，太阳能模组则是可透光，光线穿过太阳能模组后，部分光线会穿过反射层，部分光线则被反射层反射而再次穿过太阳能模组。
[0010]于本实用新型之其中一个概念中，所述太阳能模组包含一强化玻璃、一半导体层与一低铁玻璃。强化玻璃设置于反射层上，半导体层设置于强化玻璃上，用以转换太阳能为电能，低铁玻璃则是设置于半导体层上。
[0011]于本实用新型之其中一个概念中，半导体层为框形。
[0012]于本实用新型之其中一个概念中，强化玻璃为有色的强化玻璃。
[0013]于本实用新型之其中一个概念中，所述太阳能模组包含一半导体层与一低铁玻璃。半导体层设置于反射层上，用以转换太阳能为电能，低铁玻璃则是设置于半导体层上。
[0014]于本实用新型之其中一个概念中，更包含一光通量调变结构，设置于反射层与玻璃基板之间。
[0015]于本实用新型之其中一个概念中，所述光通量调变结构选自一液晶结构、一电致变色结构、一热致变色结构与一光致变色结构之其中一者。
[0016]于本实用新型之其中一个概念中，更包含一二次电池，分别电性连接于太阳能模组与光通量调变结构。
[0017]于本实用新型之其中一个概念中，更包含一框架，框设于玻璃基板、反射层与太阳能模组之周缘，所述二次电池设置于框架中。
[0018]于本实用新型之其中一个概念中，更包含一插座，设置于所述框架上，且电性连接于太阳能模组以输出太阳能模组所产生之电力。
[0019]于本实用新型之其中一个概念中，所述插座电性连接于所述二次电池，俾供外部电源经由插座对所述二次电池充电。
[0020]于本实用新型之其中一个概念中，更包含一调光开关，设置于所述框架上，且电性连接于所述光通量调变结构以调整可通过光通量调变结构之光线量。
[0021]于本实用新型之其中一个概念中，更包含一冷光板，设置于反射层与玻璃基板之间。
[0022]于本实用新型之其中一个概念中，更包含一二次电池，分别电性连接于所述太阳能模组与所述冷光板。
[0023]于本实用新型之其中一个概念中，更包含一框架，框设于玻璃基板、反射层与太阳能模组之周缘，所述二次电池设置于框架中。
[0024]于本实用新型之其中一个概念中，更包含一插座，设置于所述框架上且电性连接于太阳能模组以输出太阳能模组所产生之电力。
[0025]于本实用新型之其中一个概念中，所述插座电性连接于所述二次电池，俾供外部电源经由所述插座对二次电池进行充电。
[0026]于本实用新型之其中一个概念中，更包含一调光开广，设置于框架上，且电性连接于该光通量调变结构以调整可通过该光通量调变结构之光线量。
[0027]因此，本实用新型之太阳能节能玻璃提高了发电效率，且也可通过光通量调变结构的设置，来控制光线穿过量，使本实用新型更适用于建筑物的玻璃帷幕，或者其他需要控制光线穿过量的应用领域，例如汽车车窗或天窗等。
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型之第一实施例的剖面结构示意图(一)。
[0029]图2为本实用新型之第一实施例的剖面结构示意图(二)。
[0030]图3为本实用新型之第二实施例的剖面结构示意图(一)。
[0031]图4为本实用新型之第二实施例的剖面结构示意图(二)。
[0032]图5为本实用新型之第三实施例的剖面结构示意图(一)。
[0033]图6为本实用新型之第三实施例的剖面结构示意图(二)。
[0034]图7为本实用新型之第四实施例的剖面结构示意图。
[0035]图8为本实用新型之第四实施例的立体图。
[0036]图9为本实用新型之第五实施例的剖面结构示意图(一)。
[0037]图10为本实用新型之第五实施例的剖面结构示意图(二)。
[0038]图11为本实用新型之第六实施例的剖面结构示意图(一)。
[0039]图12为本实用新型之第六实施例的剖面结构示意图(二)。
[0040]【符号说明】
[0041]I 太阳能节能玻璃
[0042]11 玻璃基板
[0043]Ila前表面
[0044]Ilb后表面
[0045]12 反射层
[0046]13 太阳能模组
[0047]131强化玻璃
[0048]132半导体层
[0049]133低铁玻璃
[0050]2 太阳能节能玻璃
[0051]23 太阳能模组
[0052]232半导体层
[0053]233低铁玻璃
[0054]3 太阳能节能玻璃
[0055]31 光通量调变结构
[0056]4 太阳能节能玻璃
[0057]41 框架
[0058]42 二次电池
[0059]43 插座
[0060]44 调光开关
[0061]5 太阳能节能玻璃
[0062]53 太阳能模组
[0063]531低铁玻璃
[0064]532半导体层
[0065]533强化玻璃
[0066]6太阳能节能玻璃
[0067]63太阳能模组
[0068]632半导体层
[0069]633低铁玻璃
[0070]99光线
【具体实施方式】
[0071]请参照图1与图2，分别为本实用新型第一实施例之剖面结构示意图(一)与(二)，揭露一太阳能节能玻璃1，主要包括玻璃基板11、反射层12、太阳能模组13。
[0072]在本实施例中，太阳能模组13包含一强化玻璃131、一半导体层132与一低铁玻璃133。本实施例之太阳能模组13与反射层12并非一体成型，而是先将反射层12通过贴合或者镀膜技术设置于玻璃基板11上，再将太阳能模组13之强化玻璃131设于反射层12上。
[0073]本实施例之太阳能模组13为一种薄膜太阳能模组，其具有可透光性，且其半导体层132设置于强化玻璃131与低铁玻璃133之间，用以转换太阳能为电能。低铁玻璃133又可称为高透光玻璃，因为含铁量低而具有相当高的透光性。
[0074]如图2所示，本实施例之光线99是由低铁玻璃133之表面入射，并且穿过太阳能模组13而使太阳能模组13发电，部分光线99被反射层12所反射而再次穿过太阳能模组13，达到二次发电同时也反射掉大部分的辐射热，部分光线99则穿过反射层12，并且进一步穿过玻璃基板11。
[0075]本实施例之一个变化态样是太阳能模组13的强化玻璃131为具有颜色，如此一来，当本实用新型应用于建筑物的帷幕玻璃时，便可依照设计师的需求呈现不同的色彩。
[0076]请参照图3与图4，分别为本实用新型之第二实施例之剖面结构示意图(一)与(二)，揭露一太阳能节能玻璃2。本实施例与第一实施例之主要差异在于，本实施例之太阳能模组23不具有强化玻璃131。本实施例之太阳能模组23之半导体层232的其中一侧直接设置于低铁玻璃233上，另一侧则直接贴合于反射层12，而以玻璃基板11来取代原先强化玻璃131的功用。本实施例相较于第一实施例更为轻薄，且太阳能节能玻璃2整体的透光性也可进一步提升。
[0077]请参照图5与图6，分别为本实用新型第三实施例之剖面结构示意图(一)与(二)，揭露一太阳能节能玻璃3。本实施例与第一实施例之主要差异在于多了一个光通量调变结构31，设置于反射层12与玻璃基板11之间。本实施例之光通量调变结构31可以是一个液晶结构或者是电致变色结构，也可以是热致变色结构或者是光致变色结构。
[0078]当光通量调变结构31为液晶结构时，通过控制液晶结构所施加给液晶分子的电压，进而控制液晶分子的旋转来决定光线穿过的量。
[0079]当光通量调变结构31为电致变色结构时，通过控制提供给电致变色结构的电压或电流而改变其颜色深浅，进而改变光线穿过的量。光通量调变结构31也可以是光致变色结构，通过外界光线的强弱来改变颜色深浅，进而改变光线穿过的量。此外，光通量调变结构31也可以是热致变色结构，通过外界温度的高低来改变颜色深浅，进而改变光线穿过的量。
[0080]本实施例通过新增一个光通量调变结构31，使得光线穿过太阳能节能玻璃3的量可以被自由控制，如此一来当应用于建筑物之玻璃帷幕时，可自由调节外界进入建筑物的光线量，而在室内采光与室温调控上达到平衡点，进而达到节能效果。
[0081]本实施例之另一个变化态样是可以采用第二实施例之太阳能模组23，因而可进一步减少整体的厚度与提高整体的透光性。
[0082]本实施例之另一个变化态样是，当使用者不需要光通量的调节功能时，可将光通量调变结构31改为冷光板，通过冷光板的发光来使建筑物呈现不同的色彩，而冷光板的电力可以来自室内电源或者是太阳能模组13。通过将建筑物局部的玻璃帷幕改为此种形式的太阳能节能玻璃，并且通过特殊的排列之后，便可以使建筑物外表呈现不同的字体或图案。
[0083]请参照图7与图8，分别为本实用新型第四实施例的剖面结构示意图与立体图，揭露一太阳能节能玻璃4。本实施例相较于第三实施例的其中一个主要差异在于更包含一个框架41，框设于玻璃基板11、反射层12与太阳能模组13之周缘，通过框架41可让太阳能节能玻璃4可成为个别的模组，因此很容易地可架设于建筑物的窗架上而成为建筑物的玻璃帷幕。
[0084]本实施例与第三实施例的另一主要差异在于更包含一个二次电池42。二次电池42分别电性连接于太阳能模组13与光通量调变结构31，且设置于框架41中。太阳能模组13所发的电力可储存于二次电池42中，光通量调变结构31或者冷光板所需的电力由二次电池42来提供。
[0085]本实施例之一个变化态样更包含一插座43，设置于所述框架41上，且电性连接于太阳能模组13以输出太阳能模组13所产生之电力。插座43还电性连接于二次电池42，以供外部电源经由插座43对二次电池42充电。
[0086]本实施例之一个变化态样更包含一调光开关44，设置于所述框架41上，且电性连接于光通量调变结构31以调整可通过光通量调变结构31之光线量。然而，本实用新型并不以此为限，本实施例之调光开关44可以是手动调整或者是自动调整。自动调整的方式利用光感应器(例如光敏电阻)，通过光敏电阻之电阻值与照度之间的物理关系来控制光通量调变结构31，进而控制可通过光通量调变结构31之光线量。
[0087]请参照图9与图10，分别为本实用新型第五实施例的剖面结构示意图(一)与示意图(二)，揭露一太阳能节能玻璃5。本实施例之太阳能节能玻璃5与第一实施例之主要差异在于太阳能模组53包含强化玻璃531、半导体层532与低铁玻璃533，其中半导体层532为框形。也就是本实施例的太阳能节能玻璃5的中央区域没有半导体层。虽然本实施例中可产生光电效应之半导体层532面积可能较第一实施例小，但也因此让太阳能节能玻璃5之整体透光度比绝热太阳能装置I更好，提高室内采光能力。甚至可视情况于大楼玻璃帷幕上交互采用第一实施例与第五实施例之太阳能节能玻璃而兼顾发电与采光能力。
[0088]请参照图11与图12，分别为本实用新型第六实施例的剖面结构示意图(一)与示意图(二)，揭露一太阳能节能玻璃6。本实施例与第五实施例的主要差异在于本实施例之太阳能节能玻璃6之太阳能模组63仅包含低铁玻璃633与半导体层632，而没有强化玻璃531，因此整体厚度比第五实施例更薄，透光度也比第五实施例更高。
[0089]上述各种实施例之太阳能节能玻璃不仅提高了发电效率，且也通过光通量调变结构的设置，来控制光线穿过量，使本实用新型更适用于建筑物的玻璃帷幕，或者其他需要控制光线穿过量的应用领域，例如汽车车窗或天窗等，又或者通过冷光板的设置而可以让建筑物外观呈现不同的文字或图样。
[0090]综上，虽然本实用新型的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型之精神所作些许之更动与润饰，皆应涵盖于本实用新型的范畴内，因此本实用新型之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。
【权利要求】
1.一种太阳能节能玻璃，包括: 一玻璃基板； 一反射层，设置于该玻璃基板之一侧 '及 一太阳能模组，设置于该反射层上，该太阳能模组为可透光，光线穿过太阳能模组后，部分光线穿过该反射层，部分光线被该反射层反射而再次穿过该太阳能模组。2.如权利要求1所述之太阳能节能玻璃，其中该太阳能模组包含: 一强化玻璃，设置于该反射层上； 一半导体层，设置于该强化玻璃上，用以转换太阳能为电能?’及 一低铁玻璃，设置于该半导体层上。3.如权利要求2所述之太阳能节能玻璃，其中该半导体层为框形。4.如权利要求3所述之太阳能节能玻璃，其中该强化玻璃为有色的强化玻璃。5.如权利要求1所述之太阳能节能玻璃，其中该太阳能模组包含: 一半导体层，设置于该反射层上，用以转换太阳能为电能?’及 一低铁玻璃，设置于该半导体层上。6.如权利要求5所述之太阳能节能玻璃，其中该半导体层为框形。7.如权利要求1至6任一项所述之太阳能节能玻璃，更包含一光通量调变结构，设置于该反射层与该玻璃基板之间。8.如权利要求7所述之太阳能节能玻璃，其中该光通量调变结构是选自一液晶结构、一电致变色结构、一热致变色结构与一光致变色结构之其中任一者。9.如权利要求8所述之太阳能节能玻璃，更包含一二次电池，分别电性连接于该太阳能模组与该光通量调变结构。10.如权利要求9所述之太阳能节能玻璃，更包含一框架，框设于该玻璃基板、该反射层与该太阳能模组之周缘，该二次电池设置于该框架中。11.如权利要求10所述之太阳能节能玻璃，更包含一插座，设置于该框架上，且电性连接于该太阳能模组以输出该太阳能模组所产生之电力。12.如权利要求11所述之太阳能节能玻璃，其中该插座电性连接于该二次电池，俾供外部电源经由该插座对该二次电池充电。13.如权利要求12所述之太阳能节能玻璃，更包含一调光开关，设置于该框架上，且电性连接于该光通量调变结构以调整可通过该光通量调变结构之光线量。14.如权利要求1至6任一项所述之太阳能节能玻璃，更包含一冷光板，设置于该反射层与该玻璃基板之间。15.如权利要求14所述之太阳能节能玻璃，更包含一二次电池，分别电性连接于该太阳能模组与该冷光板。16.如权利要求15所述之太阳能节能玻璃，更包含一框架，框设于该玻璃基板、该反射层与该太阳能模组之周缘，该二次电池系设置于该框架中。17.如权利要求16所述之太阳能节能玻璃，更包含一插座，设置于该框架上且电性连接于该太阳能模组以输出该太阳能模组所产生之电力。18.如权利要求17所述之太阳能节能玻璃，其中该插座电性连接于该二次电池，俾供外部电源对该二次电池充电。
【文档编号】H01L31-055GK204303845SQ201420752943
【发明者】杨锦怀 [申请人]杨锦怀