專利名稱：積分光管結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種積分光管結(jié)構(gòu)，其功能在于提升聚光型太陽光發(fā)電裝置的 二階光學(xué)太陽光均光能力，用以增加太陽電池模組輸出效率。
背景技術(shù)：
隨著太陽能發(fā)電科技的發(fā)展，諸如棱鏡、集光杯等各式各樣的均光裝置都在不 斷的持續(xù)地發(fā)展中，要如何能提升太陽光的轉(zhuǎn)換效率，用以在體積不變下提高太陽能電 池的輸出效率，為目前太陽光集光裝置發(fā)展的重點(diǎn)。近年來發(fā)展出的各式光源引導(dǎo)裝置 技術(shù)中，棱鏡及集光器為一重要組件。例如中國臺灣于2008年6月1日授權(quán)公告的專利 M333656號前案，公開了一種集光器結(jié)構(gòu)改良的單元，如圖1所示。此現(xiàn)有技術(shù)的太陽 光集光器9，主要結(jié)構(gòu)包括反射光線的反射面、集光器支撐架、固定螺絲、螺絲孔、集光 器固定座及集光位置。其中，太陽發(fā)光，其所發(fā)出的光線打至遙遠(yuǎn)的此端地球時(shí)近乎平 行光，而由反射面將光線收集至集光位置。為了穩(wěn)定集光器的穩(wěn)定，分別又加裝了二支 對稱并一體成形于該入射面邊緣處延伸向下呈L狀支撐架以固定集光器。但是上述的現(xiàn) 有集光器的行進(jìn)過程中，此二階光學(xué)集光設(shè)計(jì)主要由一入射面、一出射面、一在該入射 面與出射面間的反射面所構(gòu)成，而入射面與出射面皆為相同形狀，由于入射口與出射口 形狀相同，當(dāng)入出射口皆為圓形時(shí)，會有兩種降低光強(qiáng)減低發(fā)電效能問題發(fā)生，其一為 設(shè)計(jì)出射光覆蓋大于太陽能電池晶片面積時(shí)，將會有近1/4的太陽光照射于晶片外喪失 發(fā)電效能；另一為設(shè)計(jì)出射光小于太陽能電池晶片時(shí)，會有近21%的晶片沒有接受到太 陽光，因光過度集中提升局部太陽能電池晶片的溫度，將會導(dǎo)致電池內(nèi)部的暗電流大量 上升，反而電池轉(zhuǎn)換效率下降，而未受光21%的太陽能電池晶片電阻又很高，兩相加成 將會大大減低太陽能電池晶片發(fā)電效能。另一現(xiàn)有技術(shù)為入出射口皆為方形時(shí)，因反射面也為平面，會在四平面相交死 角處發(fā)生光抑制問題、減弱光強(qiáng)，同時(shí)四接角處熱照不均會導(dǎo)致四反射面局部變形，降 低反光效率，兩相加成減低光強(qiáng)會減低電池晶片發(fā)電的效能。由此可知，現(xiàn)有電池晶片發(fā)電效能仍不盡理想。創(chuàng)作人有鑒于現(xiàn)有缺失，遂特 以研創(chuàng)成本實(shí)用新型，期能借助本實(shí)用新型的提出，改進(jìn)現(xiàn)有缺點(diǎn)，期使電池晶片的發(fā) 電效能能臻致完善與提升。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型積分光管結(jié)構(gòu)，其主要目的在于提升太陽電池模組整體發(fā)電功能 到最高效益。由于聚光型太陽光發(fā)電裝置是先將太陽光聚光，然后再照射到太陽能電池晶片 (battery cell),由于太陽能電池晶片在聚光型太陽光發(fā)電裝置成本構(gòu)成比例中占一大部 分，故縮小太陽能電池晶片的技術(shù)受到注目。聚光型太陽光發(fā)電裝置，一階光學(xué)常用菲 涅爾透鏡(FreOTellens)聚光，菲涅爾透鏡集光是一種中心部分光強(qiáng)而周邊部份光強(qiáng)不均勻的光，如果直接將一階光學(xué)聚集的光直接照射到太陽能電池晶片時(shí)，將會降低發(fā)電效 率，減低晶片壽命，因此，本實(shí)用新型使用積分光管將一階光學(xué)系統(tǒng)聚集的光再進(jìn)行反 射擴(kuò)散均化混合成二階光學(xué)系統(tǒng)，用以增高發(fā)電效率。為達(dá)上述增高發(fā)電效率的目的，本實(shí)用新型具體的內(nèi)容為于一積分光管本體 中至少包含一入射口、一入射管、一均光管、一出射管、一出射口，或再包括固定架所 構(gòu)成。所述的入射口，位于積分光管本體一端，為一提供太陽光進(jìn)入積分光管本體的 端口。較佳的，該入射口為四邊以上的中空多邊形或中空圓形。所述的入射管，續(xù)接于入射口，可配合一階光學(xué)光跡做成各種中空錐狀體，增 加入射光的容忍偏移度，能將所有一階光學(xué)所聚集的太陽光導(dǎo)引進(jìn)均光管內(nèi)。較佳的， 該入射管為四邊以上的中空多邊形錐體或中空圓錐體。所述的均光管，續(xù)接于入射管。較佳的，該均光管為中空圓錐狀體或中空圓柱 狀體，圓的反射面能完整均化光強(qiáng)，同時(shí)不會發(fā)生光抑制問題。所述的出射管，續(xù)接于均光管，較理想的，出射管為中空方形或中空方形錐狀 體。所述的出射口，設(shè)計(jì)配合太陽能電池晶片呈中空四方形，或?qū)?yīng)于太陽能電池 晶片的中空形狀，其能使太陽能電池晶片完整且均勻的接收太陽光束，以達(dá)到最高效率。所述的積分光管本體，更包括有一個(gè)或一個(gè)以上的固定架，固定架中穿設(shè)有螺 孔，固定架提供固定作用，除可避免脫落外，并可方便積分光管安裝時(shí)自動定位于正確 位置及保持正確水平面，積分光管不會因高溫變形而改變位置角度，能保證太陽光能正 確通過積分光管的角度，使本實(shí)用新型能提升太陽電池模組整體到最高效能。本實(shí)用新型有益效果在于能有效改善現(xiàn)有技術(shù)的種種缺點(diǎn)，并可提升太陽電 池模組的輸出效能，本實(shí)用新型的產(chǎn)生能更進(jìn)步、更有效、更符合聚光型太陽光發(fā)電的 所需。

圖1 :為現(xiàn)有集光器的結(jié)構(gòu)圖。圖2 為本實(shí)用新型的立體外觀圖。圖3:為本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)圖。圖4:為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例。圖5:為本實(shí)用新型的又一實(shí)施例。主要元件符號說明1、積分光管本體11、入射口 12、出射口 13、入射管14、均光管 15、出射管 16、固定架 17、螺絲孔2、積分光管本體3、積分光管本體
具體實(shí)施方式茲謹(jǐn)就本實(shí)用新型積分光管結(jié)構(gòu)的詳細(xì)內(nèi)容，及所能產(chǎn)生的功效，配合附圖，舉一本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如下。請參閱圖2、3所示，本實(shí)用新型的積分光管本體1，呈中空狀，積分光管本體1 中包括一入射口 11，位于積分光管本體1 一端，為一提供太陽光進(jìn)入積分光管本體1的 端口，該入射口 11為四邊以上的中空多邊形或中空圓形；—入射管13，續(xù)接于入射口 11內(nèi)端，可配合一階光學(xué)光跡做成各種錐狀體，增 加入射光的容忍偏移度，能將所有一階光學(xué)所聚集的太陽光導(dǎo)引進(jìn)內(nèi)部的均光管14;該 入射管13為四邊以上的多邊形中空錐體或中空圓錐體；一均光管14，續(xù)接于入射管13內(nèi)端，均光管14為中空圓錐狀體或中空圓柱狀 體，由于圓的反射面能完整均化光強(qiáng)，同時(shí)不會發(fā)生光抑制問題；一出射管15，續(xù)接于均光管14，該出射管15為一中空方形或中空方形錐狀 體；一出射口 12，續(xù)接于出射管15，位于積分光管本體1中相對于入射口 11的另一 端；設(shè)計(jì)配合太陽能電池晶片呈中空四方形，或?qū)?yīng)于太陽能電池晶片的中空形狀，其 能使太陽能電池晶片完整且均勻的接收太陽光束，以達(dá)到最高效率。當(dāng)該均光管14為中空圓錐體時(shí)，入射口 11的面積大于出射口 12的面積。前述入射管13與均光管14的結(jié)構(gòu)，為兩管合成一管，或一體成型制作。該積分光管本體1除上述結(jié)構(gòu)外，更包括有一個(gè)或一個(gè)以上的固定架16，固定 架16中穿設(shè)有螺孔17，固定架16提供積分光管本體1的固定作用，除可避免脫落外，并 可方便積分光管本體1安裝時(shí)自動定位于正確位置及保持正確水平面，積分光管本體1不 會因高溫變形而改變位置角度，能保證太陽光能正確通過積分光管本體1的角度，使本 實(shí)用新型能提升太陽電池模組整體到最高效能。前述固定架16，數(shù)量可以為三個(gè)。借助前述結(jié)構(gòu)，太陽光由入射口 11進(jìn)入，經(jīng)過入射管13，而后來到均光管14， 利用均光管14的圓形反射面，以便完整均化光強(qiáng)，接著光能進(jìn)入出射管15，最后由出射 口 12射出。圖4與圖5為本實(shí)用新型就外觀上可進(jìn)行變化的示意圖。綜上所述，本實(shí)用新型的積分光管，可有效改善現(xiàn)有技術(shù)的種種缺點(diǎn)，并可提 升太陽電池模組的輸出效能，本實(shí)用新型的產(chǎn)生能更進(jìn)步、更有效、更符合聚光型太陽 光發(fā)電的所需。本實(shí)用新型其技術(shù)內(nèi)容完全符合新型專利的取得要件，在產(chǎn)業(yè)上確實(shí)得 以利用，于申請前未曾見于刊物或公開使用，且非為公眾所知悉的技術(shù)。本新型雖借助前述實(shí)施例來描述，但仍可變化其形態(tài)與細(xì)節(jié)，于不脫離本新型 的精神而達(dá)成，并由熟悉此項(xiàng)技藝的人士可了解。前述本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，僅借 助本實(shí)用新型原理可以具體實(shí)施的方式之一，但并不以此為限制，應(yīng)依后附的申請專利 范圍所界定為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種積分光管結(jié)構(gòu)，該積分光管本體為中空管體，其特征在于包括一個(gè)提供太陽光進(jìn)入積分光管本體的入射口，位于積分光管本體一端；一個(gè)入射管，續(xù)接于入射口內(nèi)端；一個(gè)用以反射通過該積分光管本體的光線的均光管，續(xù)接于入射管內(nèi)端；一個(gè)用以反射通過該積分光管本體的光線的出射管，續(xù)接于均光管；一個(gè)出射口，續(xù)接于出射管，出射口位于積分光管本體中相對于入射口的另一端。
2.如權(quán)利要求1所述積分光管結(jié)構(gòu)，其特征在于，該入射口為四邊以上的中空多邊形 或中空圓形。
3.如權(quán)利要求1所述積分光管結(jié)構(gòu)，其特征在于，該入射管為四邊以上的多邊形中空 錐體或中空圓錐體。
4.如權(quán)利要求1所述積分光管結(jié)構(gòu)，其特征在于，該均光管為中空圓錐狀體或中空圓 柱狀體。
5.如權(quán)利要求1所述積分光管結(jié)構(gòu)，其特征在于，該出射管為中空方形或方形中空錐 狀體。
6.如權(quán)利要求1所述積分光管結(jié)構(gòu)，其特征在于，該出射口為中空四方形。
7.如權(quán)利要求1所述積分光管結(jié)構(gòu)，其特征在于，該出射口的中空形狀對應(yīng)于太陽能 電池晶片的形狀。
8.如權(quán)利要求1所述積分光管結(jié)構(gòu)，其特征在于，該均光管為中空圓錐體，且入射口 的面積大于出射口。
9.如權(quán)利要求1所述積分光管結(jié)構(gòu)，其特征在于，該入射管與均光管為兩管合成一管 或一體成型。
10.如權(quán)利要求1所述積分光管結(jié)構(gòu)，其特征在于，該積分光管本體包括有一個(gè)或一 個(gè)以上的固定架，固定架中穿設(shè)有螺孔。
專利摘要本實(shí)用新型有關(guān)于一種積分光管結(jié)構(gòu)，其于中空的積分光管本體中，設(shè)置有一入射口、一入射管、一均光管、一出射管、一出射口，又或再包含固定架所構(gòu)成。其中入射管可配合一階光學(xué)光跡做成各種中空錐狀體，增加入射光的容忍偏移度，能將所有一階光學(xué)所聚集的太陽光導(dǎo)引進(jìn)均光管內(nèi)；至于均光管為中空圓錐狀體或中空圓柱狀體，圓的反射面能完整均化光強(qiáng)，同時(shí)不會發(fā)生光抑制問題。另出射口設(shè)計(jì)配合太陽能電池晶片呈中空四方形或?qū)?yīng)中空形狀，能使太陽能電池晶片完整且均勻的接收太陽光束，以達(dá)到最高效率。
文檔編號G02B27/09GK201804160SQ20102029133
公開日2011年4月20日 申請日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者劉臺徽, 蕭正富 申請人:八目科技有限公司