专利名称：集光系统的模块化结构及其实施方法
技术领域：
本发明有关于一种集光系统的模块化结构及其实施方法；特别是指一种应用在太阳电池模块(photovoltaic module)或太阳能转换机制的集光系统的组装结构模块化复合设计的手段。
背景技术：
应用光学透镜(例如Fresnel lens)和太阳电池模块或晶片组合，来大量收集入射光的集光系统或集光模块，已为现有技艺。现有的集光系统包括光学透镜或元件、铝制底板、光学盖板，和一框架设置在铝制底板和光学盖板之间，将上述组件固定组合的型态。 例如，US 2009/0126794A1「Photovoltaic Concentrator Module With Multifunction Frame」、 US 2009/0199890 「Solar Cell Receiver For Concentrated Photovoltaic System For III-V Semiconductor Solar Cell」、及 US 2009/0223555 「High Efficiency Concentrating Photovoltaic Module Method And Appar￡itus」#禾1」胃 ，^共了施例。就像那些熟习此技艺的人所知悉，上述使用铝制底板、框架等组合型态的集光系统或模块，都具有加工及高度的累积误差；所述的累积误差通常会大于光学的容忍误差，而大大的影响或降低了集光系统的转换效能和发电效率的稳定性。上述的累积误差包括组装高度误差和组装平行度误差。组装高度误差会造成“可接受角的降低”；组装平行度误差由该光学盖板或光学面和铝制底板(或配置在底板上的晶片)之间对位不平行所造成，会导致“可接受角的不对称性”。基本上，在没有误差的理想状况下，太阳光线可100%入射集光系统(或晶片)。但是，当上述组装误差或加工误差迫使入射光角度偏差时，如果集光效率为90%时的入射角度偏差，则定义为可接受角。一般来说， Fresnel模块的可接受角约在士0. 5度左右。例如，在现有技艺中，光学盖板、晶片、锡膏、铜基板、散热膏、铝基板、和框架等部分的组装高度累积误差约达到士790 μ m(约士79条)左右。当累积误差约500 μ m(约50条)时，集光系统的可接受角约只能容忍0.3度的角度偏差；换言的，如果光线入射角度偏差超过0.3度，将有10%以上的光线会溢出，无法被集光系统或晶片收集，造成光学效能降低的情形。同样的，假设光学面和铝基板组装之间没有完全精确的相互平行，而约有0. 23度的倾斜时，该可接受角只剩0. 25 0. 27度左右。同时，这些集光模块的组装累积误差也会使太阳光线的入射或光路落在晶片(或电池模块)的非中心区域，使晶片局部区域产生热应力集中的情形，这会降低晶片的使用寿命，而这情形并不是我们所期望的。为了改善上述集光模块组装上的累积误差问题，实务上是应用追日系统、高精度制造的基材(或高平整度基材)和昂贵的仪器设备进行对位，使其组装的累积误差能尽量的控制在500 μ m的范围内。不过，可了解的是这情形会使得基材和仪器设备衍生的制造成本大量增加。代表性的来说，这些参考资料显示了有关光源和光学组件或集光系统配合在应用方面的技艺；它们也反映出这些光学组件或集光装置设计在某些应用的情形中，所存在的一些问题。如果重行设计考量集光模块的组织结构，使其构造不同于习用者，将可改变它的使用型态，而有别于旧法；实质上，也会增加它的应用范围。但是，要如何克服或改善上述我们所讨论的课题呢？例如，使它的组装结构设计在符合一个简单的条件下，降低模块组装的困难度，以减少设备和人力成本；同时具备使集光系统组装的累积误差被尽可能的减到最小，而进一步增加集光系统的转换效能和发电效率的稳定度等作用，改善现有结构不利于拆卸组装或个别置换等手段者；我们发现它的构造必需考量到下列几个设计课题1.应对整个配合光学盖板或光学面、基板组件、和框架等结构组织有关“组装的累积误差”的课题加以考量。2.为了获得降低“组装的累积误差”的作用，该光学结构组件和集光系统的内部结构和组装步骤应重新被安排和设计，才能使入射光线(或入射到晶片的太阳光线)的损失， 被减到最小。3.相较于旧法而言，比较理想的设计应考量制造、组装容易、容许操作者对光学组件个别换装或置换等条件，并且像旧法应用高精度制造的基材和昂贵的仪器设备进行对位等情形，应尽可能的被减少，以降低设备和人力成本。而这些课题在上述的参考资料中均未被教示或具体揭露。
发明内容
爰是，本发明的主要目的即在于提供一种集光系统的模块化结构及其实施方法， 是提供一制造和组装操作简单，以及改善现有集光系统加工误差较高，造成集光、光电转换效能损失等作用者；包括一聚光器和一平面基材的组合。该平面基材布置有形成矩阵排列型态的多个次级光学元件；以及，提供使多个聚光器对应每一次级光学元件，接合在该平面基材上的步骤。因此，每一个聚光器可被个别维修或置换，降低旧法需装卸整个集光系统的复杂、费时等情形。根据本发明的集光系统的模块化结构，该聚光器配置有一光线接收元件或晶片； 该聚光器包括一第一导光部和一第二导光部。第一导光部具有一反射面；所述的反射面以一参考轴形成一抛物线轮廓，而界定出一焦(点)区；并且，在焦(点)区那里形成一出光孔径(或开孔)；以及，该第一导光部在相对于出光孔径(或开孔)的另一端形成一入光孔径(或开孔)，以容许光源或太阳光线进入第一导光部。该第二导光部也具有一反射面；所述的反射面以该参考轴形成一抛物线轮廓的型态，而界定出一焦(点)区和形成在焦(点) 区那里的一个入光孔径(或开孔)；所述的第二导光部焦(点)区与第一导光部的焦(点) 区形成共焦(点)或在一范围内大致共焦的型态。实质上，该第二导光部在相对于入光孔径(或开孔)的另一端形成一出光孔径 (或开孔)；以及，该光线接收元件或晶片配置在第二导光部出光孔径的位置上，以收集光源或太阳光线。根据本发明的集光系统的模块化结构，该聚光器和晶片组合形成一模块单元的结构型态；每一个聚光器或模块单元的规格和加工步骤是容许在模块化制程中被大量制造和精确控制。同时，该平面基材提供一组合基准面，使每一个模块单元可对应每一次级光学元件，直接接合在该平面基材上，而构成一集光系统总成。因此，这集光系统组装的累积误差被尽可能的减到最小；像旧法中必须考量光学盖板、底板和框架等部分加工、组装的高度和相互平行度误差的情形，获得明显的改善。本发明提供了一种集光系统的模块化结构，是一聚光器和一平面基材的组合，收集入射光线；该聚光器包括一第一导光部，形成一几何形轮廓的型态，而包含一反射面、一入光孔径和一出光孔径；该反射面形成一弯曲面的型态，而具有一焦区；并且，使该出光孔径邻近该焦区；一组合该第一导光部的第二导光部，形成一几何形轮廓的型态，包含一反射面和一入光孔径；相对于所述的入光孔径，第二导光部的另一端形成一出光孔径；该第二导光器的反射面是一弯曲面的型态，而具有至少一焦区；一光线接收元件，配置在邻近该第二导光部出光孔径的位置；以及该平面基材形成一具有平整表面的板状物，建立一组合操作的基准面；并且使多个上述的聚光器对应接合在该平面基材上。根据本发明集光系统的模块化结构实施方法，包括(a)使一聚光器和一光线接收元件或晶片组合形成一模块单元的步骤；(b)提供多个次级光学元件配置在一平面基材上；该多个次级光学元件在该平面基材上形成矩阵排列型态；以及(c)使多个模块单元(或聚光器)对应每一次级光学元件的接合在该平面基材上的步骤，而构成一集光系统总成。与现有技术相比，本发明所述的集光系统的模块化结构及其实施方法，可以应用在太阳电池模块(photovoltaic module)或太阳能转换机制的集光系统的组装结构模块化复合设计。对于本发明所具有的新颖性、特点，及其他目的与功效，将在下文中配合所附图式的详加说明，而趋于了解；如图所示
图1是本发明聚光器和平面基材组合的实施例示意图；图中假想线部份描绘了聚光器底部设置一底板的情形。图2是图1的结构分解示意图。图3是图1的局部结构剖视示意图。图4是本发明聚光器导引光线入射行进的示意图；是描绘了入射光线经第一导光部一次光学和第二导光部二次光学的情形。图5是本发明集光系统的模块化结构的实施方法方块示意图。图6是本发明的一修正实施例示意图；是描绘了聚光器的边缘部份形成角形体型态和聚光器组合的情形。图7是本发明的另一修正实施例示意图；是描绘了聚光器的边缘部份形成六角形轮廓和聚光器组合的情形。图8是本发明的一可行实施例示意图；是显示了该基板设置一散热鳍片和底板设置多个开孔的情形。图9是本发明的一衍生实施例示意图；是描绘了该聚光器组合一个包含次级光学元件的镜片和该平面基材设置多个开孔组合的情形。图10是本发明的另一衍生实施例示意图；是显示了该平面基材的开孔具有一肩部，和该聚光器的边缘部份装置固定在该肩部上的情形。图11是本发明的又一衍生实施例示意图；是描绘了该镜片的周边装置固定在该开孔肩部上的情形。附图标记说明10-聚光器；11-第一导光部；12-第二导光部；lla、12a_反射面； llb、12b-焦(点)区；llcU2c-出光孔径；lld、12d-入光孔径；13-边缘部份；20-平面基材；21、61_开孔；22-肩部；30-晶片(或光线接收元件)；40-次级聚光元件；45-镜片； 50-基板；55-散热鳍片；60-底板；71、72-(入射)光线；x-参考轴。
具体实施例方式请参阅图1、图2和图3，本发明的集光系统的模块化结构及其实施方法，包括一聚光器和一平面基材的组合；概分别以参考编号10、20表示的。该聚光器10包括一第一导光部11和一第二导光部12 ；该第一、二导光部11、12是一光学反射映射元件。图中特别显示出该第一导光部11的体积明显大于该第二导光部12的体积；在所采的实施例中，该第二导光部12是配置在图中第一导光部11底部的位置，经接合结构组合，或是采一体成型的结构。该第一、二导光部11、12分别包含有一反射(曲)面11a、12a;反射面11a、1 是一具有反射材料的反射层；例如，可选择金属表面反射层或其他材料构成反射效果的组织结构。该第一、二导光部11、12的反射面11a、1 是以一参考轴χ为基准，形成一几何形轮廓的型态；在所采的实施例中，第一、二导光部反射面IlaUh是选择一抛物线(断面)轮廓的型态。因此，该第一导光部反射面Ila是界定有一焦(点)区lib和一邻近焦 (点)区lib的出光孔径(或开孔)llc。第3图显示出，相对于该出光孔径(或开孔)llc， 第一导光部11的另一端形成一入光孔径(或开孔)Ild(或称入光面)，以容许太阳光线从该入光孔径(或开孔)Ild进入聚光器10。在所采的实施例中，该第二导光部12配置在邻近第一导光部出光孔径(或开孔)Ilc的位置或区域。第3图描绘了该第二导光部反射面12a的抛物线轮廓也界定有一焦(点)区12b。 在一个较佳的实施例中，该第一导光部11的焦(点)区lib与第二导光部12的焦(点) 区12b形成共焦(点)或在一范围内大致共焦的型态。第3图也显示了该第二导光部12 邻近焦(点)区12b的位置形成有一入光孔径(或开孔)12d ；以及，第二导光部12在相对于入光孔径12d的另一端形成一出光孔径(或开孔)12c。在所采的实施例中，一用来收集光线的接收元件或(太阳能)晶片30设置在第二导光部出光孔径12c的位置上。原则上，该晶片30和第二导光部出光孔径12c组合位置的选择，可先定出该第二导光部入光孔径12d或出光孔径12c的圆心；以及，在该晶片30上定出中心点或圆心。然后，使上述入光孔径12d或出光孔径12c的圆心和晶片30的中心点(或圆心)对位，即可获得晶片30和第二导光部出光孔径12c的组合位置。请再参考第2、3图，该平面基材20用以提供这集光系统的模块化结构在对位组合操作上的一个基准面(或光学面)；因此，选择玻璃材料制成一具有平整表面的板状物。图中显示了在平面基材20上布置有形成矩阵排列型态的多个次级光学元件40 ；次级光学元件40用来将入射光线聚集在聚光器10的焦区lib或12b后，被该晶片30收集。因此，次级光学元件40可选择凸透镜或其他光学透镜，应用锁合、粘合或其他类似方式固定在该平面基材20上。在所采用的实施例中，次级光学元件40选择菲涅耳(Fresnel)镜片，配合平面基材20经测量设定配置位置后，以胶合方式粘置在该平面基材20上。并且，提供多个聚光器10对应每一次级光学元件40，使聚光器10接合在该平面基材20上；一个可行的考量是，聚光器10 (周边)形成有一边缘部份13，使聚光器10的边缘部份13接合在该平面基材 20上，例如第1 3图所显示的情形。图1-图3也描绘了在一个较佳的实施例中，该聚光器10的底部(或晶片30的下面)可设置一金属或陶瓷基板50，提供散热作用。具体来说，光线接收元件或晶片30和基板50之间可涂置锡膏来固定；并且，在聚光器10底部和铜基板50之间布置粘胶来接合聚光器10和铜基板50。基本上，铜基板50的面积或体积可依据需求或现场条件来变更。图中的假想线部份描绘了在一个可行的实施例中，该聚光器10底部(或基板50)可接合在一个形成较大面积的底板60上；底板60可选择金属、塑胶、玻璃等材料，或类似性质的材料制成一具有平整表面的板状物的型态，提供一辅助固定聚光器10或这集光系统模块化结构的作用。请参阅图4，显示了入射光线或太阳光线经过该平面基材20进入聚光器第一导光部11的一次光学和第二导光部12的二次光学作用的集光行进情形。在所采的实施例中，将通过该次级光学元件40的入射光线以参考编号71表示的；将未经过该次级光学元件40， 进入聚光器第一导光部11的入射光线以参考编号72表示的。图中显示了光线71经过该次级光学元件40直接导引到该第一导光部11的焦区 llb(或第二导光部12的焦区12b)，然后从第一导光部11的出光孔径llc(或第二导光部 12的入光孔径12d)进入第二导光部12，均勻和聚集的入射到该光线接收元件或晶片30 上。入射光线72通过平面基材20进入第一导光部11后，经第一导光部反射面Ila反射通过焦区lib (或第二导光部12的焦区12b)，从第一导光部11的出光孔径Ilc (或第二导光部12的入光孔径12d)出射，提供第一阶输出光；所述第一阶输出光到达第二导光部反射面 1 后，被反射面1 反射导引成相互平行的第二阶输出光，均勻的入射到该光线接收元件或晶片30上。需加以说明的是，上述第一阶输出光通过的焦(点)区，也包括共焦或大致共焦 (点)区的型态；所述共焦(点)区指第一导光部11的焦区lib和第二导光部焦区12b的共焦区域或范围。请参阅图5，本发明集光系统的模块化结构包括一组装步骤或实施方法，所述的实施方法包括(a)使一聚光器10和一光线接收元件或晶片30组合形成一模块单元的步骤。基本上，该聚光器10具有入光孔径lld、12d和出光孔径llc、12c ；该光线接收元件或晶片30 设置在该聚光器10的底部。(b)提供多个次级光学元件40配置在一平面基材20上；该多个次级光学元件40 在该平面基材20上形成矩阵排列型态。实务上，配合平面基材20经测量设定配置位置后， 该次级光学元件40使用粘胶接合方式固定在该平面基材20的设定位置上。以及(c)使多个模块单元(或聚光器10)对应每一次级光学元件40的接合在该平面基材20上，而构成一收集入射光线的集光系统总成。
第5图也特别显示了该步骤(a)和步骤(b)是可同时进行或实施的；换言的，在上述的实施方法中，操作者也可以先执行步骤(b)的后，再执行步骤(a)。在一个衍生的实施例中，该聚光器10 (第一导光部11或/和第二导光部1 可考量选择一透光实心体的型态；所述的实心体聚光器可让光线通过光学的内全反射达到入射光线至该光线接收元件的作用。在可行的实施例中，该第一导光部11或/和第二导光部12 的反射面IlaUh也可选择在第一导光部11或/和第二导光部12的表面镀上一层反射膜。并且，该光线接收元件可选择设置在第二导光部出光孔径12c的位置上或设置在接近第二导光部出光孔径12c的区域或位置。以及，该第一导光部11的焦区lib与第二导光部 12的焦区12b形成共焦(点)或在一范围内大致共焦的型态。请参阅第6图，描绘了一个修正的实施例；该聚光器10的边缘部份13形成一几何形轮廓的型态。图中显示了在所采的实施例中，该边缘部份13在聚光器10的四个角落位置形成一锥形或角形体的型态。相较于上述聚光器边缘部份13形成环形轮廓的型态而言， 这修正实施例的边缘部份13会使每一个聚光器10的排列组合更紧密。因此，请参考第7 图，在另一个修正的实施例中，该聚光器10的边缘部份13形成在聚光器10周边的六个位置区域上，而形成一类似六角形轮廓的型态；六角形轮廓的边缘部份13同样也使每一个聚光器10的排列组合更加紧密，使集光系统的发电(或聚光)效率被尽可能的提高。请参阅第8图，描绘了一个可行的实施例；该基板50设置有一散热鳍片55，来辅助基板50的散热作用。该散热鳍片55也可和基板50形成一体成型的型态。图中也特别显示了对应上述的散热鳍片55，该底板60设有至少一个或多个开孔61，让散热鳍片55通过；并且，使开孔61可包围固定或限制在散热鳍片55的周边。请参考第9图，显示了一个衍生的实施例；每一个聚光器10 (邻近入光孔径Ild的位置或区域)分别组合了一个包含次级光学元件40的镜片45。对应所述组合镜片45的聚光器10，该平面基材20设置有至少一个或多个开孔21 ；所述开孔21包围固定在该聚光器 10的边缘部份13或镜片45周边，使聚光器10和平面基材20组合形成一整体型态。因此，第9图揭示的实施例执行了下列的组装步骤或实施方法来完成；所述的实施方法包括(a)使一聚光器10和一光线接收元件或晶片30、一包含次级光学元件40的镜片 45组合形成一模块单元的步骤；基本上，该聚光器10具有入光孔径lld、12d和出光孔径11c、12c。该光线接收元件或晶片30设置在该聚光器10的底部；该包含次级光学元件40的镜片45配置在邻近该聚光器10入光孔径Ild的位置上。原则上，该镜片45经测量设定配置位置后，使该次级光学元件40经粘胶接合或锁合方式固定在该镜片45的设定位置上。(b)提供一设置有至少一个或多个开孔21的平面基材20 ；该多个开孔21在该平面基材20上形成矩阵排列型态。对应每一开孔21，使多个模块单元(或聚光器10)组合在该开孔21上，而构成一收集入射光线的集光系统总成。实务上，使该聚光器10的边缘部份13或镜片45周边使用粘胶接合方式固定在该平面基材20的开孔21位置上。
因此，入射光线71经该次级光学元件40导引通过该聚光器10，入射到该光线接收元件30上。入射光线72经该聚光器10反射后，入射到该光线接收元件30上。第10图描绘了本发明一个衍生的实施例；该平面基材20的开孔21具有一肩部 22，使该开孔21的内壁形成一阶状型态。图中显示了该聚光器10的边缘部份13可装置固定在该肩部22上。第11图揭示了另一个衍生的实施例；该镜片45的直径或面积大于该聚光器10的边缘部份13 ；使镜片45的周边突出于该边缘部份13。因此，图中显示了该镜片 45的周边可装置固定在该开孔肩部22上，使聚光器10和该平面基材20组合成一整体型态。代表性地来说，这集光系统的模块化结构及其实施方法在提供一结构精简的条件下，包括了下列的设计考量1.它的组装结构设计是对现有技艺整个配合光学盖板或光学面、基板组件、和框架等结构组织有关“组装的累积误差”的课题加以考量。2.为了获得降低“组装的累积误差”的作用，该光学结构组件和集光系统的内部结构和组装步骤重新被安排和设计，包括应用聚光器10配置晶片30形成模块单元，并且提供接合在该平面基材20的组合型态，使入射光线(或入射到晶片的太阳光线)的损失，被减到最小；而进一步增加集光系统的转换效能和发电效率的稳定度等作用。3.相较于旧法而言，所述的集光系统获得了比较理想的设计；包括考量了制造、 组装容易、容许操作者对光学组件个别换装或置换等条件，并且像旧法应用高精度制造的基材和昂贵的仪器设备进行对位等情形，被尽可能的减少，而降低了设备和人力成本。例如，该聚光器10接合在该平面基材20的方式可应用粘胶接合、对位扣接、锁合或其他接合固定方式实施。因此，每一个聚光器10可被个别维修或置换，改善旧法需装卸整个集光系统的复杂、费时等情形。4.同时，每一个聚光器10可选择整合的结构体、一体成型或经模块化制作的单体，来获得精确的规格和保持一致的品质条件；以及，每一个聚光器10可直接以该平面基材20为基准面，接合在平面基材20上。因此，每一个聚光器10与平面基材20组合的高度和平行度累积误差，系被尽可能的减到最小；明显改善了现有技艺应用光学盖板、底板、框架等部分组装光学元件的结构型态所存在的组装公差的问题。实务上，依据这聚光器10和平面基材20加工和组装结构的累积误差约在 250 μ m(约25条) 400 μ m(约40条)的范围之间；也就是说，相较于旧法而言，这聚光器10和平面基材20组装结构模块对于入射光线具有较大的可接受角度的。因此，本发明提供了一有效的集光系统的模块化结构及其实施方法；其空间型态不同于现有者，且具有旧法中所未有的机能，明显展现了相当大的进步。但是，以上所述，仅为本发明的可行实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。
权利要求
1.一种集光系统的模块化结构，其特征在于，是一聚光器和一平面基材的组合，收集入射光线；该聚光器包括一第一导光部，形成一几何形轮廓的型态，而包含一反射面、一入光孔径和一出光孔径；该反射面形成一弯曲面的型态，而具有一焦区；并且，使该出光孔径邻近该焦区；一组合该第一导光部的第二导光部，形成一几何形轮廓的型态，包含一反射面和一入光孔径；相对于所述的入光孔径，第二导光部的另一端形成一出光孔径；该第二导光器的反射面是一弯曲面的型态，而具有至少一焦区；一光线接收元件，配置在邻近该第二导光部出光孔径的位置；以及该平面基材形成一具有平整表面的板状物，建立一组合操作的基准面；并且使多个上述的聚光器对应接合在该平面基材上。
2.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该平面基材布置有形成矩阵排列型态的多个次级光学元件；以及该多个聚光器对应每一次级光学元件，接合在该平面基材上。
3.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该第一导光部的体积大于该第二导光部的体积；并且，该第二导光部配置在邻近第一导光部出光孔径的区域上。
4.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该第一导光部的焦区与该第二导光部的焦区形成大致共焦的型态。
5.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该第一导光部经一接合结构组合该第二导光部。
6.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该第一导光部与该第二导光部形成一体成型的结构。
7.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该第一、二导光部的反射面是一具有反射材料的反射层。
8.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该第一导光部的反射面形成一抛物线的型态。
9.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该第二导光部的反射面形成一抛物线的型态。
10.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该聚光器具有一形成几何形轮廓的边缘部份。
11.如权利要求10所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该聚光器的边缘部份在聚光器的四个角落位置形成一锥形体的型态。
12.如权利要求10所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该聚光器的边缘部份在聚光器的四个角落位置形成一角形体的型态。
13.如权利要求10所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该聚光器的边缘部份形成在聚光器周边的六个位置区域上，而形成一六角形轮廓的型态。
14.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该聚光器设置有一基板。
15.如权利要求14所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该聚光器底部和基板之间布置有一粘胶，接合聚光器和基板。
16.如权利要求14所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该基板是一金属材料制成。
17.如权利要求14所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该基板是一陶瓷材料制成。
18.如权利要求14所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该基板和光线接收元件之间涂置有一锡膏。
19.如权利要求14所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该基板接合在一底板上。
20.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该聚光器底部接合有一底板。
21.如权利要求19所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该底板是一金属材料制成一具有平整表面的板状物的型态。
22.如权利要求20所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该底板是一金属材料制成一具有平整表面的板状物的型态。
23.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该平面基材是选择玻璃材料制成。
24.如权利要求2所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该次级光学元件是一菲涅耳镜片。
25.如权利要求2所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该次级光学元件是一凸透镜。
26.如权利要求2所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该次级光学元件是粘合在该平面基材上。
27.如权利要求2所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该次级光学元件是锁合在该平面基材上。
28.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该入射光线是经该次级光学元件导引通过该第一导光部的焦区；并且，从第一导光部的出光孔径进入第二导光部， 入射到该光线接收元件上。
29.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该入射光线是经第一导光部反射面反射通过焦区后，形成第一阶输出光；所述的第一阶输出光是经第二导光部反射面反射形成第二阶输出光；并且，入射到该光线接收元件上。
30.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该第一、二导光部的反射面是以一参考轴(X)为基准，形成抛物线的形态。
31.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该第一导光部是一实心体的型态。
32.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该第二导光部是一实心体的型态。
33.如权利要求31所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该第一导光部的反射面是在第一导光部的表面镀上一层反射膜所形成。
34.如权利要求32所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该第二导光部的反射面是在第二导光部的表面镀上一层反射膜所形成。
35.如权利要求19所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该底板是选择一塑胶材料制成。
36.如权利要求19所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该底板是选择一玻璃材料制成。
37.如权利要求14所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该基板设置有一散热鳍片。
38.如权利要求14所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该基板一体成型有一散热鳍片。
39.如权利要求19所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该底板设有至少一个开孔。
40.如权利要求20所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该底板设有至少一个开孔。
41.如权利要求37所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该底板设有至少一个开孔；并且，使开孔包围限制在散热鳍片的周边。
42.如权利要求38所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该底板设有至少一个开孔；并且，使开孔包围限制在散热鳍片的周边。
43.如权利要求1所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该聚光器在入光孔径的区域组合有一镜片；所述镜片包含有一次级光学元件。
44.如申请专利范围第1项所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该平面基材设置有至少一个开孔。
45.如权利要求10所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该平面基材设置有至少一个开孔；所述开孔包围固定该聚光器的边缘部份。
46.如权利要求43所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该平面基材设置有至少一个开孔；所述开孔包围固定在该镜片周边。
47.如权利要求44所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该平面基材的开孔具有一肩部。
48.如权利要求45所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该平面基材的开孔具有一肩部；并且，使该聚光器的边缘部份是装置固定在该肩部上。
49.如权利要求10所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该聚光器组合有一镜片；所述镜片的面积大于该聚光器的边缘部份；使镜片的周边突出于该边缘部份。
50.如权利要求46所述的集光系统的模块化结构；其特征在于，该平面基材的开孔具有一肩部；并且，使该镜片的周边装置固定在该开孔肩部上。
51.一种集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，包括(a)使一聚光器和一光线接收元件组合形成一模块单元；该聚光器具有一入光孔径和一出光孔径；(b)提供多个次级光学元件配置在一平面基材上；该多个次级光学元件在该平面基材上形成矩阵排列型态；以及(c)使多个模块单元对应每一次级光学元件的接合在该平面基材上，而构成一收集入射光线的集光系统总成。
52.如权利要求51所述的集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，该步骤(a)的聚光器和光接收元件组合位置的选择，先定出该聚光器入光孔径的圆心；在该光接收元件上定出中心点；以及使上述入光孔径的圆心和光接收元件的中心点对位，而获得光接收元件和聚光器的组合位置。
53.如权利要求51所述的集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，该步骤(a)的聚光器和光接收元件组合位置的选择，先定出该聚光器出光孔径的圆心；在该光接收元件上定出中心点；以及使上述入光孔径的圆心和光接收元件的中心点对位，而获得光接收元件和聚光器的组合位置。
54.如权利要求51所述的集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，该步骤(b)的平面基材经测量设定配置位置后，使该次级光学元件经粘胶接合方式固定在该平面基材的设定位置上。
55.如权利要求51所述的集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，该步骤(b)的平面基材经测量设定配置位置后，使该次级光学元件经锁合方式固定在该平面基材的设定位置上。
56.如权利要求51所述的集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，该入射光线经该次级光学元件导引通过该聚光器，入射到该光线接收元件上。
57.如权利要求51所述的集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，该入射光线经该聚光器反射后，入射到该光线接收元件上。
58.一种集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，包括(a)提供多个次级光学元件配置在一平面基材上；该多个次级光学元件在该平面基材上形成矩阵排列型态；(b)使一聚光器和一光线接收元件组合形成一模块单元；该聚光器具有一入光孔径和一出光孔径；以及(c)使多个模块单元对应每一次级光学元件的接合在该平面基材上，而构成一收集入射光线的集光系统总成。
59.如权利要求58所述的集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，该步骤(a)的平面基材经测量设定配置位置后，使该次级光学元件经粘胶接合方式固定在该平面基材的设定位置上。
60.如权利要求58所述的集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，该步骤(a)的平面基材经测量设定配置位置后，使该次级光学元件经锁合方式固定在该平面基材的设定位置上。
61.如权利要求58所述的集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，该步骤(b)的聚光器和光接收元件组合位置的选择，先定出该聚光器入光孔径的圆心；在该光接收元件上定出中心点；以及使上述入光孔径的圆心和光接收元件的中心点对位，而获得光接收元件和聚光器的组合位置。
62.如权利要求58所述的集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，该步骤(b)的聚光器和光接收元件组合位置的选择，先定出该聚光器出光孔径的圆心；在该光接收元件上定出中心点；以及使上述入光孔径的圆心和光接收元件的中心点对位，而获得光接收元件和聚光器的组合位置。
63.如权利要求58所述的集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，该入射光线经该次级光学元件导引通过该聚光器，入射到该光线接收元件上。
64.如权利要求58所述的集光系统的模块化结构实施方法，其特征在于，该入射光线经该聚光器反射后，入射到该光线接收元件上。
65.一种集光系统的模块化结构实施方法，包括(a)使一聚光器、一光线接收元件、和一包含次级光学元件的镜片组合形成一模块单元的步骤；该聚光器具有一入光孔径和一出光孔径；(b)提供一设置有至少一个开孔的平面基材；对应所述开孔，使该模块单元组合在该开孔上，而构成一收集入射光线的集光系统总成。
66.如申请专利范围第65项所述的集光系统的模块化结构实施方法；其中，该步骤(a) 的聚光器和光接收元件组合位置的选择，先定出该聚光器入光孔径的圆心；在该光接收元件上定出中心点；以及使上述入光孔径的圆心和光接收元件的中心点对位，而获得光接收元件和聚光器的组合位置。
67.如权利要求65所述的集光系统的模块化结构实施方法；其特征在于，该步骤(a) 的聚光器和光接收元件组合位置的选择，先定出该聚光器出光孔径的圆心；在该光接收元件上定出中心点；以及使上述入光孔径的圆心和光接收元件的中心点对位，而获得光接收元件和聚光器的组合位置。
68.如权利要求65所述的集光系统的模块化结构实施方法；其特征在于，该包含次级光学元件的镜片配置在邻近该聚光器入光孔径的位置上。
69.如权利要求65所述的集光系统的模块化结构实施方法；其特征在于，该开孔在该平面基材上形成矩阵排列型态。
70.如权利要求65所述的集光系统的模块化结构实施方法；其特征在于，该聚光器具有一边缘部份，经胶合固定在该平面基材的开孔位置上。
71.如权利要求65所述的集光系统的模块化结构实施方法；其特征在于，该镜片的周边经胶合固定在该平面基材的开孔位置上。
72.如权利要求65所述的集光系统的模块化结构实施方法；其特征在于，该步骤(a) 的镜片经测量设定配置位置后，使该次级光学元件经粘胶接合方式固定在该镜片的设定位置上。
73.如权利要求65所述的集光系统的模块化结构实施方法；其特征在于，该步骤(a) 的镜片经测量设定配置位置后，使该次级光学元件经锁合方式固定在该镜片的设定位置上。
74.如权利要求65所述的集光系统的模块化结构实施方法；其特征在于，该入射光线经该次级光学元件导引通过该聚光器，入射到该光线接收元件上。
75.如权利要求65所述的集光系统的模块化结构实施方法；其特征在于，该入射光线经该聚光器反射后，入射到该光线接收元件上。
全文摘要
本发明提供了一种集光系统的模块化结构及其实施方法，提供一制造和组装操作简单，以及改善现有集光系统加工误差较高，造成集光、光电转换效能损失等作用者；包括配置一具有光线接收功能的聚光器、一具有光电转换功能的晶片、一具有导电及导热功能的平面金属或陶瓷基板和一平面基材的组合。该平面基材布置有形成矩阵排列型态的多个次级光学元件；以及，提供使多个聚光器对应每一次级光学元件的接合在该平面基材上的作业。因此，每一个聚光器可被个别维修或置换，降低旧法需装卸整个集光系统的复杂、费时等情形。
文档编号H01L31/052GK102456760SQ20101051808
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者邹渊翔 申请人:聚阳光能股份有限公司