专利名称：利用光能与电能交互转换的发电方法
技术领域：
本发明是关于一种将以透光性基板、透明电极等基本组件所制成的光伏电池模块/板〔photovoltaic(pv)module/panel〕布署于一空心立体结构物内部，再以一适当波长的人造光源予以均匀照射，使该光伏电池模块/板产生大于人造光源所耗电能功率的电能，再加以适度地储存、利用。
背景技术：
人类自从发现电能以来，电能即大大地改善了人类的生活，在物质文明的层面上，造就了惊人的进步。由于对电能的极度依赖与大量的需求，人类不断地从事各种能源的开发，以求获取转换为电能。在人类贪婪的大规开发与破坏下，我们赖以生存的地球正逐步悄悄地展开反扑，诸如温室效应、圣婴现象、各种污染、绿地漠化、酸雨...等等，几乎都是由于追求物欲的工业化结果。而无限扩张的物欲与深度工业化的代价，就是能源枯竭与环境污染，以及人类可能的自我灭绝。
近三、四十年来，由于环境污染严重、气候异常，人们终于惊觉到在能源的开发上应尽快摒弃高污染的石化、核能等的手段，而改采干净无污染的太阳能发电。由于太阳内部不断地进行热核反应，就等同于每秒钟都有千万个氢弹同时爆炸，(估不论其实际反应和氢弹的些许不同)，而这些“爆炸”供应了大量的光与热。由于太阳的质量十分硕大，它大约可以再维持50亿年才会成为一颗红巨星；也就是说，在太阳死亡之前人类都可以善加利用太阳能，进而再研发更优秀的能源，在太阳系灭亡之前“逃”往另一座星系，以延续人类的生命。
光伏电池的现象是由法国的物理学家Edmund Becquerel在1839年首次发现；到1900年德国科学家普朗克(planck，Max 1858.4.23.～1947.10.4.)以物质结构理论中不连续概念，提出辐射量子论，并在1905年由爱因斯坦成功解释光电效应，人类才在深入研光和物质相互作用的微观结构，逐渐确立光量子理论，发展出量子力学；也因此进一步促进了光伏电池的研究与开发，在早年由美苏等强权的太空计划中，光伏电池更大大地证明其实用性。
光伏电池大略可分为单晶、多晶及非晶等类别。单晶电池由单结晶硅制成，效率最高，理论极限值可以达到29％的效率；多晶硅电池效率略低，但因成本较为低廉，故被比较广泛使用。至于非晶类即如薄膜电池，其成本也低，但因效率并不高，目前通常使用在用耗电量较低的小型电子产品方面。另外，属于化合物半导体类的镓化砷(GaAs)电池，也属于单晶材料，由于成本极高，仅运用在特殊用途上。
在目前，光伏电池的使用，依其目的规模通常都需要大面积的数组，这是由于光伏电池受限于效率及成本因素。在先进国家，为了有效利用太阳能发电，更有许多住宅、商业大楼、学校、医院等的建筑物采用了光伏电池模块或镶板(pv panel)，并将之设计成一种装饰。也有一些厂商干脆将光伏电池模块制成瓦片(pv tile)等等。这些设计或产品再经过配电、换流器及控制系统，即可以供应免费电力；此外更可以与市电系统整合，在夜间或阴雨或因纬度及季节因素致日照不足时，则由功率调节器及换流器等自动切接市电，以维持负载的运转；反之，在自身能量使用较低时，亦可将多余的光伏电池所产生的能量注入市电网络。
由于光伏电池发电系统的使用目前仍受限于许多技术及天候条件，在设计使用前必需参考太阳光谱值，气团(air mass AM)，环境条件如周围温度、地形、风向、风力、相对湿度、热冲击、冰雹、降雪、雨量、日照量、落尘、地域纬度等等，另外，选用材料的机械规格、电气规格等等条件均需仔细、通盘考量，才能得到安全与合理的效益。由于这些条件都受到很严厉的要求及限制，因此虽然各国政府都提供优渥的奖励条件，但太阳能发电的理想，还不能得到普遍的实现。
发明内容
本发明的主要目的即在提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置；可以减少油源或其它天然资源的开采，或停止核能电厂及其它型态电厂的兴建与运转，以降低污染，并进一步保护地球环境及保障人类永续生存。
本发明的次一目的即在提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置；可以稳定的发电、蓄电、配电、供电，独立自主且无需长期负担电费的全新且经济的模式使用电用具，以尽情享受电子设备与科技成就。
本发明的再一目的即在提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置，可以不受昼夜、气候、地域纬度及其它自然条件限制，持续产出无污染的电能。
本发明的复一目的即在提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置，以独立自主、低成本且高效率的方法及设备，提供偏远地区加速开发或海水淡化的电力条件。
本发明的又一目的即在提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置，使独立电用具得以不受网络电源限制而使用。
本发明的另一目的即在提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置，使配备内燃机引擎载具的动力得以转换使用免费且干净的电能。
本发明的他一目的即在提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置，可以摆脱大规模的中央供电网络系统的束縛而以小规模独立自主的型态，获取源源不绝的电能，以进一步瓦解敌人打击我方电厂，瘫痪交通、经济、国防、民主等野心。
本发明的进一目的即在提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置，可以减少高密度输配电网络，进而节省电缆电线的架、埋设工程及维护成本并降低电线走火及其它灾害的危险性及发生率。
本发明的附一目的即在提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置，可以自由拆卸移动并重行组合运作，以提供户外活动、旅游或工地、战地、集会等特殊目的的临时电源。
本发明的从一目的即在提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置，在完整建制的系统内，只要储存保留有种子电能，或最原始的手摇式发电机得以提供种子电能时，即使是长年冰天雪地或永夜的地区，亦能顺利启用系统内的光伏电池模块发电，产生绵延不绝的电能。
为达成前述目的，本发明将目前的光伏电池模块或大规模数组的集能组装及装置方式，以逆向思考作颠覆式调整。亦即将目前的光伏电池模块、镶板(pv panel)或数组(pv array)等面对太阳光的布署方式，改变为藏在箱里而不见天日，并将太阳光源改为人工光源；以及，将传统不透明的单面受光光伏电池模块/板，改为透光性良好的单面受光结构或双面受光结构的光伏电池模块/板。利用一种子电能启动具有适当波长的人工光源，让人工光源照射全面布署于空心箱体的光伏电池模块/板，以产生大量电能，并经由各种自动电子控制元、组件及电路、蓄电设施等的调控、保护，而加以储存、利用。
本发明将具备良好透光条件的单面受光或双面受光光伏电池模块/板，以单层圈围或多层圈围的方式布设于一几何空心箱体内。由箱体内的人工光源与箱体内侧壁的反射层或经光学设计、处理的面层间的对应关系，让箱体内的光量子，在此种对应设计下，不断地进行反射、折射、漫射等光学效应；如此，布署于人工光源与内侧壁反射层间的单面受光或双面受光的单层圈围或多层圈围而成的透光性良好的光伏电池模块/板，即可被大量的光量子持续不断地撞击而产生大量的电能。这些透光性良好的光伏电池模块/板，亦可采用挠曲性(flexible)优良的薄膜型光伏电池模块。甚至，为加强几何箱体内的光能效益，亦可将光伏电池模块/板/膜，在合理的位置打孔，让光线尽可能降低衰减，以保持箱体内光能的高效率性。此一几何箱体，在外观上看不出是一种传统的光伏电池发电机制。以一只边长为1.2公尺的正立方箱体为例，先于此箱体外部适当位置设置一额定功率为150w/m2的光伏电池模块/板计2m2，并以导线及控制电路等必要组件与箱体内的人工光源联结，由太阳光能产生300w的种子电能提供予箱体内的人工光源；箱体内部则于具反射功能的内侧壁与人工光源间，布署以单层圈围，边长各为1公尺，单位额定功率为150w/m2的双面受光光伏电池模块/板六片计12m2，则此正立方箱体即可获得1800w的电能。若再将此获得的1.8kw电能分别再提供予另六只同为300w的人工光源，并同时以特定波长的光照射该六只相同构造的正立方箱体内相同条件的透明光伏电池模块/板，则可产生10.8kw的电能，并可以此类推至获得无限大的电能，且不受任何气候的影响。当然，在计算所得的电能功率时，尚需扣除已转换为人工光源的耗能部份，但仍可「节余」可观电能以供储存、利用，或转换为氢能等其它适当型态的能源。
前述获取的电能可以经由适当的系统设计提供予负载或蓄电设施系统，也可循环供应予系统本身的人工光源；或是更进一步与市电网络系统整合予以融入。本发明的系统只要加以适当地设计、装置合宜的自动控制电子元、组件，如变流器、电压控制器、功率调节器、滤波器或滤波电路、整流器、频率产生器、脉宽调制控制组件、桥接电路、保护电路、半导体开关组件(SCR，硅控制整流器)电表、漏电侦测器等等的元、组件及导线、电路系统，即可发挥极大效益，解决许多能源问题；如有与市电网络系统整合必要时，亦可设计、建构衔接双向能量交互流动的监控、协调及切换机制，而这些自动控制的电子元、组件均已发展得相当完备，在欧美、日本等先进国家的光伏电池实际应用上，都已经有了相当深化的成果，在此不再赘述。
此外，若是在夜间或其它日照不足的情况下需要即时启动本发明系统时，可以先行以蓄电池或其它的人工电源供应种子电能以激活人工光源，进行即刻性的数倍功率发电，并利用系统内的自动控制系统将倍增产生的电力反馈至供应种子电能的蓄电池，或其它的蓄电设备，以储存并提供负载使用及维持系统本身运作所需的循环利用。
本发明应用于运输载具时亦可得到相同的效益，尤以都会性功能为诉求目的的电动车辆，更可由此顺利达到不需任何外来能源，可以完全独立自主的供能需求。以美国通用汽车公司所开发的EV1电动车为例，EV1采32只铅酸电池为主能源，以42kw三相感应电机驱动，最高时速128km/h，一次充电可行驶大约140公里。依据统计，美国人每天平均开车约为60～70公里，公路速限平均以88km/h(55mph)计，勉强可以满足需求。但问题是，具备如此条件的电动车一开出门到处游走，在电能耗尽，又不能适时找到适当的充电站时，那麻烦可就大了。现在，利用本发明装置可以轻易解决此一问题，即将电池供电形式模块化，设计成若干组可以个别独立运作，却又可以联结的能源组合，并与本发明装置联结，由中央机制统合控制。当A电池组独立放电到一定的放电深度时，即透过系统中央控制机制自动切换至B电池组；而此一已达一定放电深度，被切换停止继续放电的A电池组，亦同时接受系统中央控制机制的指令，由配属于系统内的本发明装置供电予该A电池组进行实时性充电；车辆则改由B电池组放电供能，继续行驶。如此一来，该电动车可以保持在一个不需停下充电，却又可以同时一面放电供能，又一面充电蓄能的状态。值得特别说明的是；当电动车停车时，一般而言是不耗能的，本发明装置本身就是一个便携式发电厂，可以在任何时、地为电动车充电，甚至在红灯、塞车时亦然，根本不需任何外在的充电站或能源补充。例如，使用者驱动配备本发明装置的电动车，在行驶1小时后停车，此时耗能指针为50％，亦即尚余50％的电能；设该用车人于2小时后完事返回取车，此时车上的控制机制已经又自动将电池组充足100％的电能了。一般人使用车辆，无论是内燃机引擎的汽车，抑或是电动车，均不可能长时间行驶不予停歇(职业性需求的客、货车暂不论述)。在一般情形下，白天上班时车程鲜少超过1小时的，在到达上班处所，停放八小时后，复行驱车1小时返家，停车过夜。在此段上班的八小时停车期间以及漫漫长夜的睡眠时程，本发明装置早已悄悄地将电动车上的电池组充足电力，并自动切换至「电池满载，停止充电」，将本发明装置关闭；第二天一早出门上班，开的又是100％足额电力的电动车了。
不同的使用需求，可以在设计时充分考量、加以解决以满足其条件，达到合理、方便、安全与效率的基本要求，并确保电能的供给无虞匮乏。在一辆装设有本发明系统，但耗能较大的电动车，在配置如前述的A、B二组电池组不能满足其实用需求时，可以在合理的车重、荷重、机械效率、安全操控、乘员舒适度及其它通盘考量下，将电池组的规模或数量加以扩大，以提供升续航力及因应实际需要。例如，以A、B、C、D四组电池组为能源时，设每单位电池组可供行驶30分钟，而本发明装置的充电效率为每一电池组1小时，则此电动车于所有电池组均满载的情况下可以持续行驶基本的2小时，外加本发明装置于此行驶的2小时间额外供电所获的续航力约1小时；依照推演略下此巡航时程中的最初半小时，由A电池组放电供能，其余的B、C、D电池组处于满载待命状态，本发明装置不予充电，但在随后的1.5小时间，本发明装置可以将已完成放电至一定深度任务的A电池组充足电能，回复到满载待命，以预备第二轮的循环供电30分钟的任务，而此时同为已放完电的B电池组亦已充电30分钟，达到50％的充电量，可再续行15分钟；亦即在原有A、B、C、D四组电池组的2小时持续工作期间，本发明装置又供给该电动车45分钟的续航力，而此45分钟的持续行驶中，又可再为B电池组完成另50％的充电及C电池组25％的充电，又可再获得大约20多分钟的续航力...，如是观之，则该电动车可以「额外」获得一个多小时的续航力，而且，最重要的是，它可以不需像目前各大车厂所研发的电动车，最终还要回到充电站，接受外来的电能供给；它只要停车即不耗能，并会自动增加电池组的电力，即使是停红灯，甚至是塞车时，反而都是自行充电的绝妙时机。
本发明及其装置系统惟一的缺点是特定波长的人工光源及蓄电设施均有其设计的使用寿命，必需定期加以保养或汰换。在系统内，为了侦测及汰换、保养人工光源，在装设光伏电池模块的箱形结构体上设置可开闭的检窗口及在必要时送出侦测及警示讯号的程序及设施是必需的。在讯号发出，显示人工光源故障或进入更换阶段时，必需有一自由断电开关以切断电源并开启检视窗口以进行人工光源的汰换更新；当然，也可以设计一种自动更替人工光源的机制，在人工光源达到一定的使用时数或故障时，事先储备于机制内的人工光源可自动到位接替并令原有者除役，如此可延长人工汱换的时间，使系统的实用性更臻于完美；蓄电设备及其它电路元，组件亦然，安全使用本系统是享受无污染的安静能源的先决条件。
另外，本发明装置配备于电动车使用时，因囿于电动车先天的空间条件，很难避免受限于其几何立体结构的尺寸、形状、位置等因素的影响，因此其能源总输出量会有一个极限值，在光伏电池的光电转换效率尚未能有进一步的突破前，自体充电的时间，自然有其基本的条件。但对于耗能较小、续航力要求较低、停车频率较高的都会型代步轻型电动车，甚至是二轮电骑车，或是老人、残障代步车而言，本发明装置大抵都已能满足，可达到实用化量产、普及的程度，为生活在都会区的人们提供一种免费、不耗能、没噪音及污染的交通工具；并且，在电动车不行驶时，更可成为其它负载的电源。
关于本发明的方法及系统所需的电子控制元、组件、导线、电路、人工光源、频谱、蓄电池种类、蓄电方法、设施、系统及各种论述，以及量子力学理论、光电原理、光伏电池理论及其制造方法、材料类别等等，均已为各专业人士所熟悉，且均已有成熟实用的论述或产品广泛流通及使用，在此不予逐一赘述。
请参阅以下有关本发明一较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本发明的技术内容及其目的功效；有关该实施例的附图为图1为本发明的单层圈围双面受光结构的透明光伏电池模块/板图例；图2为本发明的多层圈围双面受光结构的透明光伏电池模块/板图例；图3为本发明的大楼供电系统图；图4为本发明的市电系统架构图；图5为本发明的独立电用具例图；图6为本发明的电动车应用例结构图；图7为本发明的可携式箱体的结构图；图8为本发明的变化例图；图9为本发明的街灯应用例结构图；以及图10为本发明的太阳能应用例图。
主要组件代表符号1为箱体，10为光电发电池箱，11为反射面，12为板体，13为隔间，2为人工光源，3、4为光伏电池模块/板，31为孔洞，32为正受光面，33为背受光面，5为太阳光，6为负载，61为电动车，611为中央控制单元，62为冷气机，621，中央处理器，622为压缩机，623为风扇，624为温度感应元件，63为住户，64为营业处，65为街灯，651为外壳，652为反射面，7为蓄电装置，8为市电网络系统，81为界面控制器，9为电池模组组合，A、B、C、D、E为电池组。
具体实施例方式
请参阅图1，本发明是提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置，本实施例是以一正立方空心箱体1为例，在一正方空心箱体1内，布设人工光源2，该箱体1的内侧壁设有反射面11。在该人工光源2与反射面11间设置有单层的双面受光结构的透明光伏电池模块/板3，该光伏电池模块/板3是以圈围方式布设在人工光源2与反射面11间。在单层圈围的双面受光结构的透明光伏电池模块/板3的适当位置可以依合理的设计开设透光孔洞31，以尽可能降低光能量的衰减。该人工光源2连接到一外部的光伏电池模块/板4，当太阳光5照射设于该外部的光伏电池模块/板4时，即可产生电能供应予箱体1内的人工光源2，人工光源2所发出的特定波长的光直接照射至透光性良好的光伏电池模块/板3的正受光面32，并穿透透明光伏电池模块/板3或孔洞31到达反射面11，反射面11则将光反射至透明光伏电池模块/板的另一受光面，即背受光面33，如此，在正受光面32及背受光面33的光伏电池组/板3即可被大量的光量子撞击并产生大量的电能。
请参阅图2，本发明是提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置，本实施例亦以一正立方空心箱体1为例，在一正方空心箱体1内，布设人工光源2，箱体2的内侧壁亦设有反射面11。在人工光源2与反射面11间，则有多层的双面受光结构的透明光伏电池模块/板3逐层圈围。在多层圈围的双面受光结构透明光伏电池模块/板3的适当位置，可以依据合理的设计开设透光孔洞31，以尽可能降低光能量的衰减。当太阳光5照射设于本发明装置外部的光伏电池模块/板4时，即可产生电能供应予箱体1内的人工光源2，人工光源2所发出的特定波长的光直接照射至多层透光性良好的光伏电池模块/板3的正受光面32，并逐一穿透光伏电池模块/板3或孔洞31到达反射面11，此时光因穿透多层透明基板能量稍有衰减，但影响不大，仍可由反射面11将光反射至另一受光面，即背受光面33，如此，在正受光面32及背受光面33的光伏电池模块/板3，即可被大量的光量子撞击，并产生大量的电能。
前述箱体1可为三角形、多边形、球形或其它适当的形状，且可独立或视系统需要分别或合并组成运作者，如果人工光源2为产生高温如卤素灯，该箱体1亦可为透气不透光的密闭性材料，确保光线不致散失者。该箱体1可设置检窗口及指示表、警示讯号以确保系统正确运作者，惟这些设计仅为习见设计，在此不予赘述。
请参阅图3，本实施例是以一集结本发明装置，产生大量电能供给予大楼住户使用。由本发明完成的一光电发电池箱10，其连接有一蓄电装置7，当大楼住户63或营业处64电力使用电力时，可由光电发电池箱10直接提供电力，或在负载降低时将光电发电池箱10的电力转至蓄电装置7存储，以备不时之需，当然该光电发电池箱10亦可搭配市电系统，以交互使用，减少能源的浪费与避免电力中断。
请参阅图4，本发明提供一综合性的发电、蓄电、配电、供电的系统，其可应用于居家生活中，提供不同电力分配予诸多负载6，可适当减少燃媒、石油的能源损耗，提供干净的电力来源。甚至于，本发明装置有与市电兼容的界面控制器81，在本系统电能使用能量较低时，可自动侦测并激活该界面控制器81，将多余的电能注入市电网络系统8，反之亦然。且本发明不限于居家使用另外，例如电动车61或其它运输载具等，可以替代内燃机引擎的动力。
请参阅图5，本发明是提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置，本实施例是以一冷气机62为例，为独立电用具作实体说明。该冷气机62具备有电池模块组合9，该电池模块组合9具有电池组A、电池组B或更多的电池组，由一中央处理器621控制，令电池组A、电池组B交互提供压缩机622与风扇623转动，而该冷气机62内装一本发明完成的光电发电池箱10。预设电池组A、电池组B为满载100％的电力，当冷气机62启动时，中央处理器621首先驱动电池组A放电供应压缩机622与风扇623运转，待电池组A放电至一定深度时，中央处理器621即下达指令将电池组A关闭，并启动光电发电池箱10向电池组A充电，于此同时，改由电池组B放电供能予冷气机62续行驱动。如此当电池组B放电至一定程度时，电池组A又已充电完成，得以周而复始的运行。该冷气机62设置有一温度感应组件624，当周围环境温度降至一定程度时，可由感应元件624通知中央处理器621停止压缩机622与风扇623，此时该光电发电池箱10仍然运作，可将多余电力提供其它负载6。实际应用如下若设盛夏某日正午，室温为35℃，办公室主人外出用餐返回，一入内见室温太高，即开启冷气机62的总开关，由于具温度调控功能，当温度感应组件624侦测到高温时，即将讯号传到中央处理器621，中央处理器621立刻驱动电池组A放电供应压缩机622与风扇623运转，使室温逐渐下降。当运转三十分钟后，该电池组A放电至额定深度，中央处理器621即下达指令将电池组A关闭，改由电池组B放电供能予冷气机62续行驱动，并启动光电发电池箱10向电池组A充电。此时室温虽已下降，但仍有30℃，故电池组B持续放电供能予冷气机62续行驱动，待室温达到冷气机62设定的28℃时，温度感应元件624将讯号传回中央处理器621，中央处理器621即下达指令将电池组B关闭，但仍令光电发电池箱10续行运作。
请参阅图6，本发明是提供一种利用光能与电能交互转换的发电方法及其装置，本实施例是以电动车为例，可以达到无需外来能源或外接充电的功能。在电动车61上设置有至少一本发明完成的光电发电池箱10；一电池模块组合9内含四组可独立供能的及充电的电池组A、电池组B、电池组C、电池组D；一中央控制单元611；预设电动车61上的电池模块组合9内的电池组A、电池组B、电池组C、电池组D，皆为满载100％的电力，并令其依A、B、C、D的顺序放电供能。当电动车61启动后电池组A率先放电，并驱动电动车61，待电池组A放电至一定深度时，中央控制单元611即下达指令将电池组A关闭，并激活本发电装置的光电发电池箱10向电池组A充电；于此同时，中央控制单元611已下达指令激活电池组B，改由电池组B放电供能予电动车61续行驱动。当电池组B又放电至设定深度时，中央控制单元611又下指令关闭电池组B，并同时启动电池组C放电供能予电动车61续行驱动。此时电池组A已完成充电，中央控制单元611乃依内建程序自动将充电指令转切予电池组B，并关闭电池组A的充电机制。此刻，电动车61续行，电池组C亦放电至额定深度，中央控制单元611令其停止放电，并将放电供能指令切换至电池组D，由电池组D放电供能，车辆续行；由于此时处于充电状态中的电池组B仅完成75％的充电，本发明光电发电池箱10仍继续对电池组B充电。电动车61续行，电池组D持续放电供能，于此行驶时程中，电池组B已完成100％足额充电，此时，中央控制单元611又关闭电池组B的充电，依内建程序自动转切至对电池组C的充电；车辆续行，电池组D亦放电达额定深度，中央控制单元611即依其内建程序再将电池组D关闭，并改由之前已重行充足电力的电池组A放电供能，电池组C则由本发明光电发电池箱10继续充电。此时，路况发生变化，电动车61因塞车停止，正放电供能中的电池组A因驱动马达停止运转亦中止放电；于此同时，本发明光电发电池箱10并不因电动车61停车而中止对电池组C的持续充电；由于塞车原因是前方大车祸(幸好无人伤亡)，但路上所有车辆均无法动弹，长时间停滞期间，电池组C与电池组D均已于塞车时完成100％的充电，电动车61竟能于塞车期间自动又获得满载的电能。另该电动车61可辅以高功率的电容器辅助充放电，以及功率变换器、变速器、指示表、驱动马达等控制组件，这些装置皆为习知，在此不予赘述。
请参阅图7，本发明所称的箱体1为可拆卸并行折叠携行者，其是由多块板体12所构成，并以螺栓、插销或卡扣等简易方式进行组合固定，每一板体12内侧设置有一内部光伏电池模块/板3，并配合携带的人工光源2、电池组E，以及适当的控制电路，即可轻易完成一种利用光能与电能交互转换的发电装置。
请参阅图8，前述箱体1亦可区隔若干隔间13，各隔间13分别容置一人工光源2，如此各隔间13可分别进行发电动作，以在有限的空间内进行最大幅度的发电效能。
请参阅图9，为本发明的另一应用例，其配合有一街灯65装置，可在照明同时进行发电，该街灯同样具有一人工光源2，并以其外壳651达成前述箱体1的功能，在该外壳651与人工光源2之间布设多层圈围的双面受光结构的透明光伏电池模块/板3，并在该光伏电池模块/板3上设计适当的透光孔洞31，而外壳651内层形成反射面652。如此，如同图2的说明，该人工光源2所发出的特定波长的光直接照射至多层透光性良好的光伏电池模块/板3的正受光面32，并逐一穿透光伏电池模块/板3或孔洞31到达反射面652，穿透光可由反射面652将光反射至背受光面33，在正受光面32及背受光面33的光伏电池模块/板3，即可产生大量的电能。
请参阅图10，本发明亦可取代一般大面积数组的太阳能装置，减少占用土地或设施的面积。其是将人工光源2完全由太阳光5取代，而箱体1一侧开放以供太阳光5照射，由太阳光5照射面设置多层透光性良好的光伏电池模块/板3，其中最外层的光伏电池模块/板3本身可形成准封闭空间类似前述的箱体1，以避免落尘、虫蛾等进入，影响发电效率，然后可产生大量的电能。
权利要求
1.一种利用光能与电能交互转换的发电方法，其特征在于利用一种子电能启动具有适当波长的人工光源，让人工光源照射全面布署于空心箱体的光伏电池模块/板，以产生大量电能，并经由各种自动电子控制元、组件及电路、蓄电设施等的调控、保护，而加以储存、利用。
2.如权利要求1所述的一种利用光能与电能交互转换的发电方法，其特征在于人工光源直接除照射至透光性良好的光伏电池模块/板的正受光面，并可穿透透明光伏电池模块/板到达箱体壁面反射，使反射光照至透明光伏电池模块/板的另一受光面。
3.如权利要求1所述的一种利用光能与电能交互转换的发电方法，其特征在于所产出的电能除供应系统本身运作使用、负载使用及储存外，亦可与市电网络相融并交互作能量沟通。
4.如权利要求1所述的一种利用光能与电能交互转换的发电方法，其特征在于所产出的电能在使用于运输载具时，可以替代内燃机引擎的动力。
5.一种利用光能与电能交互转换的发电装置，其特征在于一空心箱体，其内层形成反射面；一人工光源，设置在空心箱体内；一光伏电池模块/板，圈围设置在人工光源与反射面间；一种子电能，用来提供人造光源激活的能量。
6.如权利要求5所述的一种利用光能与电能交互转换的发电装置，其特征在于该光伏电池模块/板亦可设置有透光孔洞。
7.如权利要求5所述的一种利用光能与电能交互转换的发电装置，其特征在于该光伏电池模块/板是单面或两面设置具有发电功能的受光面。
8.如权利要求5所述的一种利用光能与电能交互转换的发电装置，其特征在于系统内所述的种子电能可以为人工电能或经太阳能转换而来的电能。
9.如权利要求5所述的一种利用光能与电能交互转换的发电装置，其特征在于该箱体可为三角形、多边形、球形或其它适当的形状，且可独立或视系统需要分别或合并组成运作。
10.如权利要求5所述的一种利用光能与电能交互转换的发电装置，其特征在于该箱体可设置检视窗及指示表、警示讯号以确保系统正确运作。
11.如权利要求5所述的一种利用光能与电能交互转换的发电装置，其特征在于该箱体为透气不透光的结构，可避免人工光线的散失及具散热功能。
12.如权利要求5所述的一种利用光能与电能交互转换的发电装置，其特征在于该光伏电池模块/板可设置多层叠加配置。
全文摘要
本发明是关于一种以透光性基板、透明电极等基本组件所制成的光伏电池模块/板〔photovoltaic (pv) module/panel〕的高效率应用方法及其装置；即将透光性良好的光伏电池模块/板制成单面受光发电的结构或双面受光发电的结构，再将此单面受光或双面受光的光伏电池模块/板，以单层圈围或多层圈围的方式布署于一立体空心结构体内适当的位置；该立体空心结构的内侧壁由具备有反射功能，并可达到一定光学效率的材质所构成；箱体内再设以一适当波长及功率的人工光源，令箱体内部除人工光源外，并同时形成反射的光学效应，使该单层圈围或多层圈围单面受光或双面受光的透明光伏电池模块/板产生出大于人工光源所耗电能功率的电能，再将此所获的电能加以适度地储存、利用或转换为其它型态的能源。
文档编号H02J7/35GK1972107SQ20051004780
公开日2007年5月30日 申请日期2005年11月25日 优先权日2005年11月25日
发明者廖明振 申请人:廖明振