专利名称：太阳能增效聚光装置及其反射镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种聚光装置及其反射镜，尤其是指一种可以反射并且聚集太阳光能量的太阳能增效聚光装置及其反射镜。
背景技术：
最近这几年，能源问题日益受到全球关注，取得干净的能源供应已成为一项重大课题，而一般传统的发电方式，不外乎是燃煤式、燃油式或核能式发电的大型发电的方式， 但燃煤或燃油式等发电会造成环境污染，以及温室效应等环保问题，核能式发电则有核能安全的问题，因此使用太阳能发电逐渐被视为未来主要的能源供应方式。而且以太阳能发电的方式还能减少诸多的污染，因此，由太阳能利用光电效应，直接将太阳能转换为电能的能源产生方式，已逐渐被推广作为安全自主的电力来源。然而，一般常见的太阳能发电装置，是将太阳能板设置于户外，利用阳光的照射产生电能，之后再通过转换器及蓄电池，将各太阳能板接收外部光能后产生的直流电，经由转换器将直流电转换成交流电，该交流电可储存于蓄电池之中，或是直接由分电器传输至所需的电器设备上进行使用。但是，上述已知的太阳能发电装置，仅能将太阳光转换成电能使用，而忽略了可将太阳光的能量先行聚集再转换发电，致使该太阳能发电装置于实际运用时仍有不足之处， 因此太阳能转换的效率不高。故设法改善太阳能转换的效率以及降低太阳能模块的设置成本，是现今太阳能使用上的最大课题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种太阳能增效聚光装置。 本实用新型是通过反射镜的表面为具有弧度的凹状曲面，可将光线有效反射并且聚集于太阳能板上，来改善聚光的效率和节省设置的成本，以进一步提升太阳能光电转换装置的实用价值。本实用新型提供一种太阳能增效聚光装置，其包括基板、光电转换单元及反射镜。 光电转换单元设置于基板上，及多个反射镜设置于该光电转换单元的两侧旁，在反射镜的正面具有反射面，两个相对应的反射镜与反射镜之间，以反射面相互对应，反射镜的背面则连接于支撑架上。进一步地，反射面为具有弧度的凹状曲面。进一步地，反射面为光滑的表面。进一步地，反射面具有一防尘及防水的保护层。进一步地，太阳能增效聚光装置还包括另一反射镜，其与至少两个反射镜的其中之一是通过一压条达成彼此连接。进一步地，压条为一塑料本体、一合成纤维本体、一合成橡胶本体、及一金属本体之中的其中一种。[0012]进一步地，反射镜与所述基板之间形成一小于或等于90度的夹角。进一步地，反射镜为一塑料本体、一合成纤维本体、一玻璃本体、及一金属本体之中的其中一种。进一步地，基板上设置有多个沟槽。进一步地，光电转换单元为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池及砷化镓太阳能电池之中的其中一种。进一步地，还包含有一蓄电单元，蓄电单元电性连接于光电转换单元，以储存光电转换单元所产生的电能。进一步地，蓄电单元为一充电电池。进一步地，光电转换单元与所述蓄电单元之间还电性连接有一单向导通单元，是防止蓄电单元的电力反馈至光电转换单元。进一步地，单向导通单元为二极管。本实用新型也提供一种反射镜，其包括反射面、背光面及支撑架，反射面设置于反射镜的正面，反射面为光滑的表面，并且反射面为具有弧度的凹状曲面。背光面设置于反射镜的背面，以及支撑架连接该背光面。进一步地，反射镜为一塑料本体、一合成纤维本体、一玻璃本体、及一金属本体之中的其中一种。进一步地，反射面具有一防尘及防水的保护层。根据本实用新型的实施例，上述太阳能增效聚光装置还可包含蓄电单元以及单向导通单元，其中蓄电单元连接于光电转换单元，且单向导通单元则是连接于光电转换单元和蓄电单元之间。蓄电单元用以储存光电转换单元产生的电力，而单向导通单元则用以防止蓄电单元的电力反馈至光电转换单元，藉此避免光电转换单元的损坏。综上所述，本实用新型通过太阳能增效聚光装置的反射镜反射聚集光线，以藉此提高聚光效率及太阳能板的光电转换效率，并可同时降低设置太阳能板的成本，进一步提升了太阳能装置的应用价值。为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制
者ο
图1为本实用新型太阳能增效聚光装置的立体示意图；图2为本实用新型太阳能增效聚光装置的反射镜的示意图；图3为本实用新型太阳能增效聚光装置的分解图；图4A为本实用新型太阳能增效聚光装置的第一光学示意图；图4B为本实用新型太阳能增效聚光装置的第二光学示意图；图5为本实用新型太阳能增效聚光装置的基板与光电转换单元的示意图。主要元件符号说明10太阳能增效聚光装置11 基板[0035]111沟槽[0036]12光反射模块[0037]121反射镜[0038]1211反射面[0039]1212背光面[0040]1213支撑架[0041]122压条[0042]13光电转换单元[0043]131正极输出接脚[0044]132负极输出接脚[0045]14光线[0046]141聚光区[0047]θ夹角
具体实施方式
请参考图1，本实用新型的太阳能增效聚光装置10包含基板11、光电转换单元13 以及反射镜121。其中，光电转换单元13设置于基板11上，反射镜121设置于该光电转换单元13的两侧旁，并且位于基板11上。每个反射镜121的正面具有一反射面1211，彼此对应的两个反射镜121，以该反射面1211相互对应。该反射镜121的背面则具有一支撑架 1213，该支撑架1213是提供支撑反射镜121的重量。其中，在本实施例中是由16个反射镜121所组成，并且16个反射镜121为成对设置。然而，反射镜121的数量及位置不以本实施例为限，可依实际需求增加或减少反射镜 121的数量，通过多列并排或是延伸串接的方式来排列反射镜121，达到调整反射镜121的数量及位置的目的。更详细地说，两个彼此相邻的反射镜121，可通过压条122达成彼此连接，该压条122设置于支撑架1213的底部，压条122连接并且固定两个彼此相邻的支撑架 1213，并以此方式可连接多个反射镜121，之后在其相对应的位置上设置多个相对应的反射镜121，以排列出阵列式的光反射模块12。因此，光反射模块12当中的反射镜121可以有多种排列组合，不以本实施例为限。之后再将多个排列完成的反射镜121固定于基板11上， 该固定的方式可使用黏胶固定、焊接固定、螺锁固定、卡固或是嵌夹等方式，反射镜121的固定方式不以上述为限。请参考图1至图3，反射镜121具有反射面1211，该反射面1211设置于该反射镜 121的正面，该反射面1211为光滑的表面，其中该反射面1211为具有弧度的凹状曲面。在反射镜121的背面则具有背光面1212，该背光面1212为不透光的材质制成，该背光面1212 与支撑架1213做连接，支撑架1213提供支撑整体反射镜121的功能。在本实施例中，反射镜121的材质可为塑料、合成纤维、玻璃或金属等，该反射镜 121的材质不以上述为限，并且反射镜121为模造物件，该反射镜121为一体成型。该反射面1211经由表面处理的制程以形成光滑的表面，达到充分反光的效果，其中该表面处理可为电镀、表面涂布、研磨、抛光、化学气相沉积或物理气相沉积等制程，以使反射面1211形成平滑光亮的表面。更近一步的，可在反射镜121的反射面1211上涂抹具有防尘及防水保护层，可使反射面1211不易黏附灰尘或水滴，保持反射面1211的表面为光滑的状态，以确保反射的效率。基板11上还可设置沟槽111，当该太阳能增效聚光装置10于下雨天时，可通过所设置的沟槽111，将基板11及光电转换单元13上的积水排去，因此不容易产生积水。请参考图1、图4A及图4B，为达到本实用新型适用于各种太阳能面板上，本实用新型的反射镜121与该基板11之间形成一夹角Θ，该夹角θ可视不同需求改变夹角θ的大小，该夹角θ的范围为小于或等于90度。当光线14入射到该反射镜121的反射面1211 上后，经由该反射面1211的反射将这些光线14投射到该光电转换单元13上，因该反射面 1211的表面为凹状的曲面，具有收敛反射光线14的效果，于是在光电转换单元13上可形成聚光区141。更详细地说，请参考图1及图4Α，当反射镜121与基板11之间的角度θ较大时， 反射面1211的倾斜角度也较大。当光线14入射到反射面1211，通过反射面1211产生反射，反射后所形成的聚光区141将较为集中，单位面积所聚集的光能也较大，此种聚光模式适用于单晶硅或多晶硅太阳能电池。请参考图1及图4Β，当反射镜121与基板11之间的角度θ较小时，反射面1211的倾斜角度也较小。当光线14入射到反射面1211，通过反射面 1211产生反射，反射后所形成的聚光区141其范围较大，单位面积所聚集的光能也将降低， 此种聚光模式则适用于薄膜太阳能电池。另外，也可改变反射镜121的高度来改变聚光区 141的大小，反射镜121的高度较高时将可产生较为集中的聚光区141，反之，反射镜121的高度较低时所产生的聚光区141其范围较大。本实用新型的太阳能增效聚光装置10可以是作为固定式的聚光装置，依据各地区的需求，将太阳能增效聚光装置10的长边沿着太阳运行的方向进行摆设，并可依太阳的投射角度，将基板11与地平面之间倾斜特定角度，使太阳能增效聚光装置10能获得最大的照射能量。值得注意的是，因为反射镜121具有聚光的功能，故光电转换单元13所设置的面积就不必太大，于本实施例中光电转换单元13面积大约只占基板11的百分之五十左右即可，如此一来便能够减少设置光电转换单元13的成本。其中，光电转换单元13可为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、砷化镓太阳能电池或任何其它太阳能电池。另外，在太阳能增效聚光装置10可以还包含有蓄电单元(图未示)，例如充电电池，电性连接于光电转换单元13，用以储存光电转换单元13所产生的电力。为了防止蓄电单元中所储存的电力反馈至光电转换单元13，在光电转换单元13和蓄电单元(图未示)之间可还包含有单向导通单元，如二极管、其它具有单向导通功能的半导体组件或电路，以确保电力不会由蓄电单元反馈至光电转换单元13 而导致线路毁损。请参考图5，本实用新型的光电转换单元13所产生电力的正极输出接脚131和负极输出接脚132可以是设置于基板11相对应的两侧。如此设置的好处在于，若要连接多个太阳能增效聚光装置10，无论是串联或是并联都能够以很直接并且方便的方式进行多个太阳能增效聚光装置10的连接，而提升太阳能增效聚光装置10的实用性与设置方便性。例如，若使用者需要串联多个太阳能增效聚光装置10，只需要用跳线将第一个太阳能增效聚光装置10的正极输出接脚131连接于第二个太阳能增效聚光装置10的负极输出接脚132。 然后再将第二个太阳能增效聚光装置10的正极输出接脚131连接于第三个太阳能增效聚光装置10的负极输出接脚132，如此一直连接下去即可达到太阳能增效聚光装置10的串联。又例如，若使用者需要并联多个太阳能增效聚光装置10，只要并排多个太阳能增效聚光装置10，将复数太阳能增效聚光装置10的正极输出接脚131相接，并将多个太阳能增效聚光装置10的负极输出接脚132相接，就能够以直接的方式进行并联的操作。综上所述，通过本实用新型反射镜的形状设计，本实用新型所提供的太阳能增效聚光装置，能够将入射光线以反射的方式加以聚集，来提升聚光的效率并减少设置光电转换单元的成本，以进一步提升太阳能装置的应用价值。然而以上所述仅为本实用新型的优选实施例，非意欲局限本实用新型的权利要求保护范围，故举凡运用本实用新型说明书及图式内容所为的等效变化，均同理皆包含于本实用新型的权利要求保护范围内。
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权利要求1.一种太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述太阳能增效聚光装置包括 一基板；至少一光电转换单元，所述光电转换单元设置于所述基板上；以及至少两个反射镜，所述至少两个反射镜设置于所述光电转换单元的两侧旁，每一个反射镜的正面具有一反射面，所述至少两个反射镜的两个反射面相互对应，每一个反射镜的背面具有一支撑架。
2.根据权利要求1所述的太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述反射面为具有弧度的凹状曲面。
3.根据权利要求2所述的太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述反射面为光滑的表
4.根据权利要求3所述的太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述反射面具有一防尘及防水的保护层。
5.根据权利要求1所述的太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述太阳能增效聚光装置还包括另一反射镜，其与所述至少两个反射镜的其中之一通过一压条达成彼此连接。
6.根据权利要求5所述的太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述压条为一塑料本体、 一合成纤维本体、一合成橡胶本体、及一金属本体之中的其中一种。
7.根据权利要求1所述的太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述反射镜与所述基板之间形成一小于或等于90度的夹角。
8.根据权利要求1所述的太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述反射镜为一塑料本体、一合成纤维本体、一玻璃本体、及一金属本体之中的其中一种。
9.根据权利要求1所述的太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述基板上设置多个沟槽。
10.根据权利要求1所述的太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述光电转换单元为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池及砷化镓太阳能电池之中的其中一种。
11.根据权利要求10所述的太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述太阳能增效聚光装置还包含有一蓄电单元，所述蓄电单元电性连接于所述光电转换单元。
12.根据权利要求11所述的太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述蓄电单元为一充电电池。
13.根据权利要求11所述的太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述光电转换单元与所述蓄电单元之间还电性连接有一单向导通单元。
14.根据权利要求11所述的太阳能增效聚光装置，其特征在于，所述单向导通单元为二极管。
15.一种反射镜，其特征在于，所述反射镜包括一反射面，所述反射面设置于所述反射镜的正面，所述反射面为光滑的表面，并且所述反射面为具有弧度的凹状曲面；一背光面，所述背光面设置于所述反射镜的背面；以及一支撑架，所述支撑架连接所述背光面。
16.根据权利要求15所述的反射镜，其特征在于，所述反射镜为一塑料本体、一合成纤维本体、一玻璃本体、及一金属本体之中的其中一种。
17.根据权利要求15所述的反射镜，其特征在于，所述反射面具有一防尘及防水的保护层。
专利摘要本实用新型提供一种太阳能增效聚光装置及其反射镜，其包括基板、光电转换单元及反射镜。光电转换单元设置于基板上，及多个反射镜设置于该光电转换单元的两侧旁，在反射镜的正面具有反射面，两个相对应的反射镜与反射镜之间，以反射面相互对应，反射镜的背面则连接于支撑架上。本实用新型也提供一种反射镜，其包括反射面、背光面及支撑架。本实用新型通过太阳能增效聚光装置的反射镜反射聚集光线，以藉此提高聚光效率及太阳能板的光电转换效率，并可同时降低设置太阳能板的成本，进一步提升了太阳能装置的应用价值。
文档编号H01L31/052GK202307982SQ20112037832
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者汪匀民, 石匀宁 申请人:汪匀民, 石匀宁