專利名稱：：液體充填的透鏡及太陽能板聚光系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明是有關于一種以液體充填的透鏡系統(tǒng)。特別是有關于以液體充填的透鏡構造及形成太陽能板的聚光系統(tǒng)。
背景技術：
：太陽能板為未來的重要能源，為增加效率，太陽能電池的構造及所用的材料不斷改進，效率已達20%以上。為增加輸出電流，聚光及散熱更為研究的重點。授予田中邦秀的臺灣專利案第091111913號案"使用經液體光濃縮的太陽能轉換器"將太陽能電池置于液體中，潤濕及改進液體中經折射及內反射光的集中，使輸出電流增加。此案為授予Tanaka;Kimihide等人的美國專利案第10/154,668號案。授予Campbell，III;WilliamPatrick等人的美國專利案第05/644，159號案也為將太陽能電池置于液體中，利用液體聚光及散熱以使輸出電流增加。授予Campbell，III;WilliamPatrick等人的美國專利案第05/890，935號案也為將太陽能電池置于液體中，而改良太陽能電池的形狀，以得一致(coherent)的光。授予Kirpich;AaronS.等人的美國專利案第06/559，504號案也為將太陽能電池置于液體中，而改良電隔離及在液體中熱傳的構造，使更換及修理容易。授予01ah;St印hen等人的美國專利案第09/758，842號案Solarenergymoduleandfresnellensforuseinsame為~^太陽能聚光器，在容納室有一個玻璃fresnel透鏡作聚光，此透鏡有多面(facet)構造。先前技術以玻璃透鏡作聚光，如圖1所示。圖l(先前技術)為玻璃凸透鏡聚光的示意圖。玻璃凸透鏡102聚光時，平行光線104經玻璃透鏡102聚光后形成聚光106，其焦點為P。玻璃透鏡102的重量太重，且材料成本太高。將太陽能電池置于液體中雖然具有散熱及聚光的效果，但聚光不夠。因此有一種需求，能使聚光效果增加，玻璃的用量減少而減低成本，并使透鏡的重量減少而易于安裝。本發(fā)明即針對先前技術的缺點，提出一種太陽能板的聚光系統(tǒng)，以滿足聚光的需求。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在提供一種液體充填的透鏡構造，在一個具有透鏡形狀的透明固體外殼內充填液體，例如水，以形成一個透鏡，玻璃的用量減少而減低成本，并使透鏡的重量減少而易于安裝。本發(fā)明的次一目的在提供一種太陽能板聚光系統(tǒng)，將一塊太陽能板置于液體充填的凸透鏡與其焦點之間，使太陽光經凸透鏡聚焦于太陽能電池上而產生強光而增加電能。為達成上述目的及其它目的，本發(fā)明的第一觀點教導一種液體充填的透鏡構造，包括一個中空的透明固體外殼，具有透鏡的形狀，供充填液體的用。透明固體外殼的材料為玻璃、透明塑料、石英或壓克力，以減少透鏡的重量。透明固體外殼的厚度為0.3mm至8mm，以能支撐重力及外力破壞為度。透鏡為凸透鏡或其它功能的透鏡，例如凹透鏡或三菱鏡；在該透明固體外殼內充填液體，形成透鏡，充填的液體為水、乙醇、苯、杜松油(cederoil)或二硫化碳等。本發(fā)明的第二觀點教導一種太陽能板的聚光系統(tǒng)，至少包含一個液體充填的凸透鏡，用以將太陽能聚焦于太陽能板上；一片太陽能板，由太陽能電池數組構成，置于透鏡與該透鏡的焦點之間，以將聚焦的太陽光轉換為電圖l(先前技術)為玻璃透鏡聚光的示意圖。圖2是顯示依據本發(fā)明的一實施例的液體充填的透鏡構造的剖面圖。圖3是顯示依據本發(fā)明的一實施例的液體充填的透鏡聚光的示意圖。圖4是顯示依據本發(fā)明的一實施例的太陽能板的聚光系統(tǒng)圖。主要組件符號說明102玻璃凸透鏡106聚光208透明固體外殼208透明固體外殼C2第二中心R2第二半徑304平行光線P焦點404光線具體實施例方式參考圖2，圖2是顯示依據本發(fā)明的一實施例的液體充填的透鏡構造的剖面圖。液體充填的透鏡202具有中空的透明固體外殼208，具有透鏡的形狀，104平行光線202液體充填的透鏡210液體Cl第一中心Rl第一半徑d厚度306聚光402太陽光406太陽能板供充填液體。在本實施例為一個凸透鏡，上層的曲率半徑為第一半徑R1，以第一中心C1為曲率中心；下層的曲率半徑為第二半徑R2，以第二中心C2為曲率中心。但也可為其它功能的透鏡，例如凹透鏡或三菱鏡。透明固體外殼208的材料為玻璃、透明塑料、石英玻璃或壓克力，以減少透鏡的重量。透明固體外殼208的厚度d為0.3mm至8mm，以能支撐重力及外力破壞為度。在該透明固體外殼內充填液體210，形成透鏡，充填的液體為水、乙醇、苯、杜松油(cederoil)或二硫化碳。光學玻璃的折射率為l.51201，而水的折射率為l.344661，兩者的折射率相差不大，可通過調整曲率半徑而補償的。其它可用的液體如表一所示表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>但成本較高，也有環(huán)保問題。故仍建議以水來充填。參考圖3，圖3是顯示依據本發(fā)明的一實施例的液體充填的透鏡聚光的示意圖。具有透明固體外殼208及充填液體210的液體充填的透鏡202聚光時，平行光線304經液體充填的透鏡202聚光后形成聚光306，其焦點為P。參考圖4，圖4是顯示依據本發(fā)明的一實施例的太陽能板的聚光系統(tǒng)圖。具有透明固體外殼208及充填液體210的液體充填的凸透鏡202，在其正下方將太陽能板406置于凸透鏡202及凸透鏡的焦點P之間，凸透鏡的位置于太陽光402經凸透鏡202聚焦成光線404后，以能承受全部光線404為宜，太陽能板406愈小，距凸透鏡202愈遠而靠近透鏡的焦點P;反之，距凸透鏡202愈近而遠離凸透鏡的焦點P。例如凸透鏡的面積/太陽能板的面積的比為2:1，則太陽能板406應置于凸透鏡202及凸透鏡的焦點P的中點，如圖4所示。通過以上較佳的具體實施例的詳述，是希望能更加清楚描述本創(chuàng)作的特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反的，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的專利范疇內。權利要求1.一種液體充填的透鏡構造，其特征在于至少包含一個中空的透明固體外殼，具有透鏡的形狀，供充填液體，以減少透鏡的重量；在該透明固體外殼內充填液體，形成透鏡。2.如權利要求1所述的透鏡構造，其特征在于該透明固體外殼的材料為玻璃。3.如權利要求1所述的透鏡構造，其特征在于該透明固體外殼的材料為透明塑料。4.如權利要求1所述的透鏡構造，其特征在于該透明固體外殼的材料為石英。5.如權利要求1所述的透鏡構造，其特征在于該透明固體外殼的材料為壓克力。6.如權利要求1所述的透鏡構造，其特征在于:該透明固體外殼的厚度為0.3mm至8ram。7.如權利要求1所述的透鏡構造，其特征在于該透鏡為凸透鏡。8.如權利要求1所述的透鏡構造，其特征在于該透鏡為凹透鏡。9.如權利要求1所述的透鏡構造，其特征在于該透鏡為三棱鏡。10.如權利要求1所述的透鏡構造，其特征在于該液體為水。11.如權利要求l所述的透鏡構造，其特征在于該液體為乙醇。12.如權利要求1所述的透鏡構造，其特征在于該液體為苯。13.如權利要求1所述的透鏡構造，其特征在于該液體為杜松油。14.如權利要求1所述的透鏡構造，其特征在于該液體為二硫化碳。15.—種太陽能板的聚光系統(tǒng)，其特征在于至少包含一個液體充填的凸透鏡，用以將太陽能聚焦于太陽能板上；一片太陽能板，由太陽能電池數組構成，置于透鏡與該透鏡的焦點之間，以將聚焦的太陽光轉換為電能。全文摘要本發(fā)明揭示一種液體充填的透鏡構造及太陽能板聚光系統(tǒng)。在一個具有凸透鏡形狀的透明固體外殼內充填液體，例如水，以形成一個凸透鏡。再將一塊太陽能板置于液體充填的凸透鏡與其焦點之間，使太陽光經凸透鏡聚焦于太陽能電池上而產生強光而增加電能。減少透鏡的重量及降低材料成本。可大量用于太陽能板系統(tǒng)的聚光，也可具有不同用途的透鏡形狀，例如天文望遠鏡、光學顯微鏡、三棱鏡等，以減少透鏡的重量。文檔編號G02B3/12GK101169489SQ20061014985公開日2008年4月30日申請日期2006年10月27日優(yōu)先權日2006年10月27日發(fā)明者白雁浦申請人:保羅嘉蓮創(chuàng)業(yè)投資公司