發(fā)電模塊及其導(dǎo)光膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)電模塊及其導(dǎo)光膜。該導(dǎo)光膜包括一薄膜基底及至少一微結(jié)構(gòu)。該微結(jié)構(gòu)位于該薄膜基底的一側(cè)面上。入射光束通過該導(dǎo)光膜后，輸出光束在輸出角度為70度至110度間的總光通量大于所述輸出光束在輸出角度為0度至180度間的總光通量的40%。因此，大部分所述輸出光束可以正向出光。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種發(fā)電模塊，具體來說，涉及一種具有導(dǎo)光膜的發(fā)電模塊。 發(fā)電模塊及其導(dǎo)光膜

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有太陽能發(fā)電模塊會(huì)在太陽光入射角度變大時(shí)降低發(fā)電量，由于太陽在一天之 中會(huì)移動(dòng)位置，因此現(xiàn)有太陽能發(fā)電模塊通常裝設(shè)于空曠處(例如平放于屋頂)，或是搭配 一追日系統(tǒng)。然而，將該太陽能發(fā)電模塊平放設(shè)置需要非常大的空地，在實(shí)際實(shí)施上有其限 制。此外，該追日系統(tǒng)雖然可以隨時(shí)維持太陽光在低入射角度射入太陽能發(fā)電模塊以維持 較高的發(fā)電量，然而其造價(jià)昂貴，連帶提高該太陽能發(fā)電模塊整體的成本。
[0003] 因此，有必要提供一種發(fā)電模塊及其導(dǎo)光膜，以解決上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)光膜，其包括一薄膜基底及至少一微結(jié)構(gòu)。該薄膜 基底具有一第一側(cè)面及一第二側(cè)面，該第二側(cè)面相對于該第一側(cè)面。該微結(jié)構(gòu)位于該薄膜 基底的該第一側(cè)面或該第二側(cè)面上。借此，多道入射光束在通過該導(dǎo)光膜后形成多道輸出 光束，該輸出光束及該導(dǎo)光膜間的角度定義為一輸出角度，當(dāng)該輸出光束向下且平行于該 導(dǎo)光膜時(shí)，其輸出角度定義為0度，當(dāng)該輸出光束向上且平行于該導(dǎo)光膜時(shí)，其輸出角度定 義為180度，其中，所述輸出光束在輸出角度為70度至110度間的總光通量大于所述輸出 光束在輸出角度為0度至180度間的總光通量的40%。因此，大部分所述輸出光束可以正向 出光。
[0005] 優(yōu)選地，所述微結(jié)構(gòu)包括一第一表面及一第二表面，該第二表面位于該第一表面 的上方，其中該第一表面及一參考面之間具有一第一夾角，該參考面垂直于該薄膜基底，該 第二表面及該參考面之間具有一第二夾角。
[0006] 優(yōu)選地，所述微結(jié)構(gòu)的剖面大致呈三角形。
[0007] 優(yōu)選地，所述入射光束及一參考面間的角度定義為一入射角度，該參考面垂直于 該薄膜基底，當(dāng)該入射光束向下時(shí)，該入射角度定義為正值，所述入射光束的入射角度介于 10度至80度之間。
[0008] 優(yōu)選地，所述第一夾角的值介于25度至60度之間，且該第二夾角的值介于0度至 15度之間。
[0009] 優(yōu)選地，所述第一表面及所述第二表面間的夾角的值介于25度至75度之間。
[0010] 優(yōu)選地，所述微結(jié)構(gòu)面對所述入射光束。
[0011] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)光膜為一透光材料，該透光材料的折射率介于1. 35?1. 65之間， 且該透光材料的光穿透率介于〇. 75?0. 95之間。
[0012] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種發(fā)電模塊，其包括一導(dǎo)光膜及至少一光電轉(zhuǎn)換元 件。該導(dǎo)光膜與上述導(dǎo)光膜相同。該光電轉(zhuǎn)換元件鄰設(shè)于該薄膜基底的該第一側(cè)面或該第 二側(cè)面，以接受來自該導(dǎo)光膜的所述輸出光束。借此，該導(dǎo)光膜可將大部分的光導(dǎo)至輸出角 度為70度至110度間而出光，以正向射至該光電轉(zhuǎn)換元件，而維持相當(dāng)高的發(fā)電效率。
[0013] 優(yōu)選地，所述光電轉(zhuǎn)換元件具有一受光面，且該受光面大致平行于該薄膜基底。
[0014] 優(yōu)選地，所述入射光束為太陽光光束。
[0015] 因此，本發(fā)明的有益效果為：該發(fā)電模塊的發(fā)電效率對入射光束的入射角度的相 依性相當(dāng)?shù)汀Ｈ绻鋈肷涔馐鵀樘柟夤馐?，該發(fā)電模塊可以做成立面窗組，而不會(huì)影響 發(fā)電效率，如此可節(jié)省放置空間，而且可不必增設(shè)現(xiàn)有追日系統(tǒng)，因此，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本 低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1顯示本發(fā)明的導(dǎo)光膜的一實(shí)施例的立體示意圖；
[0017] 圖2顯示圖1的導(dǎo)光膜的側(cè)視圖；
[0018] 圖3顯示圖2的局部放大圖；
[0019] 圖4顯示本發(fā)明導(dǎo)光膜的其他型式；
[0020] 圖5顯示利用一測試儀器測試本發(fā)明導(dǎo)光膜的示意圖；
[0021] 圖6顯示利用圖5的測試儀器的比較例的示意圖；
[0022] 圖7顯示利用圖5的測試儀器測試本發(fā)明導(dǎo)光膜的第三形態(tài)的示意圖；
[0023] 圖8顯示本發(fā)明發(fā)電模塊的一實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0024] 圖9顯示圖8發(fā)電模塊與比較例發(fā)電模塊的發(fā)電效率比較圖；及
[0025] 圖10顯示本發(fā)明發(fā)電模塊的另一實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0026] 主要元件符號(hào)說明：
[0027] θ 1第一夾角
[0028] Θ 2第二夾角
[0029] Θ 3輸出角度
[0030] Θ 4入射角度
[0031] 1 本發(fā)明的導(dǎo)光膜的一實(shí)施例
[0032] 4 本發(fā)明發(fā)電模塊的一實(shí)施例
[0033] 5 本發(fā)明發(fā)電模塊的另一實(shí)施例
[0034] 6 測試儀器
[0035] 11薄膜基底
[0036] 12微結(jié)構(gòu)
[0037] 20 參考面
[0038] 30入射光束
[0039] 31輸出光束
[0040] 41光電轉(zhuǎn)換元件
[0041] 61 光源
[0042] 62 光源
[0043] 63 光源
[0044] 64 光源
[0045] 65 光源
[0046] 66 光源
[0047] 67 光源
[0048] 68 光源
[0049] 69接收器
[0050] 71 曲線
[0051] 72 曲線
[0052] 111 第一側(cè)面
[0053] 112 第二側(cè)面
[0054] 121微結(jié)構(gòu)的第一表面
[0055] 122微結(jié)構(gòu)的第二表面
[0056] 123弧形倒角
[0057] 411 受光面。

【具體實(shí)施方式】
[0058] 圖1顯示本發(fā)明的導(dǎo)光膜的一實(shí)施例的立體示意圖。圖2顯示圖1的導(dǎo)光膜的側(cè) 視圖。圖3顯示圖2的局部放大圖。該導(dǎo)光膜1包括一薄膜基底11及至少一微結(jié)構(gòu)12。 在本實(shí)施例中，該導(dǎo)光膜1包括多個(gè)微結(jié)構(gòu)12。該薄膜基底11具有一第一側(cè)面111及一第 二側(cè)面112,且該第二側(cè)面112相對于該第一側(cè)面111。
[0059] 該微結(jié)構(gòu)12位于該薄膜基底11的該第一側(cè)面111或該第二側(cè)面112上。在本實(shí) 施例中，該微結(jié)構(gòu)12位于該薄膜基底11的該第二側(cè)面112上，且該微結(jié)構(gòu)12包括一第一 表面121及一第二表面122。該第二表面122位于該第一表面121的上方。一參考面20定 義為一垂直于該薄膜基底11的該第一側(cè)面111或該第二側(cè)面112的假想面。也就是說，當(dāng) 該導(dǎo)光膜1垂直正立時(shí)，該參考面20為一假想水平面。該第一表面121及該參考面20之 間具有一第一夾角^。該第二表面122及該參考面20之間具有一第二夾角θ 2。
[0060] 在本實(shí)施例中，該第一夾角值介于25度至60度之間，且該第二夾角02的 值介于0度至15度之間。該第一表面121及該第二表面122間的夾角（也就是，該第一夾 角 9 i及該第二夾角Θ 2的和）的值介于25度至75度之間。較佳地，該第一夾角Θ i的值 不同于該第二夾角θ2的值，其中該第一夾角值介于30度至55度之間，該第二夾角 Θ 2的值介于5度至10度之間，且該第一表面121及該第二表面122間的夾角（也就是，該 第一夾角及該第二夾角θ2的和）的值介于35度至65度之間。在本實(shí)施例中，該微結(jié) 構(gòu)12的剖面大致呈三角形，且該第一表面121與該第二表面122相交。
[0061] 該薄膜基底11的材料與該微結(jié)構(gòu)12的材料相同。該薄膜基底11及該微結(jié)構(gòu) 12是以透光材料制成，例如聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl Methacrylate, ΡΜΜΑ)、丙烯 酸基高分子（Arcylic-based Polymer)、聚碳酸醋（Polycarbonate, PC)、聚對苯二甲酸 乙二酯（Polyethylene Terephthalate, PET)、聚苯乙烯（Polystyrene, PS)或其共聚物 (Copolymer),可以理解的是，該薄膜基底11的材料也可不同于該微結(jié)構(gòu)12的材料。其 中，所述透光材料的折射率較佳的是介于1. 35至1. 65之間，而其光穿透率較佳的是介于 0. 75?0. 95之間。
[0062] 在實(shí)際應(yīng)用中，多道入射光束30在通過該導(dǎo)光膜1后形成多道輸出光束31。在本 實(shí)施例中，所述入射光束30為陽光，且該微結(jié)構(gòu)12面對所述入射光束30。在其他實(shí)施例 中，該微結(jié)構(gòu)12背對所述入射光束30,也就是所述入射光束30照射該薄膜基底11的該第 一側(cè)面111。
[0063] 如圖2所示，該輸出光束31及該導(dǎo)光膜1間的角度定義為一輸出角度Θ 3。當(dāng)該 輸出光束（也就是，該輸出光束32)向下且平行于該導(dǎo)光膜1時(shí)，該輸出角度Θ 3定義為〇 度。當(dāng)該輸出光束（也就是，該輸出光束33)為水平且平行于該參考面20時(shí)，該輸出角度 θ3定義為90度。當(dāng)該輸出光束（也就是，該輸出光束34)向上且平行于該導(dǎo)光膜1時(shí)，該 輸出角度θ 3定義為180度。
[0064] 該入射光束30及該參考面20間的角度定義為一入射角度Θ 4。當(dāng)該入射光束30 向下時(shí)，該入射角度θ4定義為正值。當(dāng)該入射光束（圖中未示）為水平且平行于該參考 面20時(shí)，該入射角度θ 4定義為〇度，且當(dāng)該入射光束（圖中未示）向上時(shí)，該入射角度θ4 定義為負(fù)值。
[0065] 如圖3所示，所述入射光束30通過折射由該微結(jié)構(gòu)12的第二表面122進(jìn)入該微 結(jié)構(gòu)12,且被該微結(jié)構(gòu)12的第一表面121反射。接著，被反射的所述入射光束30通過該薄 膜基底11形成所述輸出光束31。要特別注意的是，由于該第一夾角及該第二夾角θ 2 的特殊設(shè)計(jì)，所述入射光束30可被該第一表面121反射。此外，所述輸出光束31會(huì)集中于 該輸出角度θ3的一特定范圍，也就是說，該輸出角度的特定范圍內(nèi)的所述輸出光束31的 總光通量相比于該輸出角度的其他范圍的其他輸出光束31為一峰值。
[0066] 在本實(shí)施例中，所述入射光束30的入射角度Θ 4介于1〇度至80度之間，且所述 輸出光束31于輸出角度為70度至110度間的總光通量大于所述輸出光束31于輸出角度 為0度至180度間的總光通量的40%，較佳地，大于50%、60%或70%。
[0067] 圖4顯示本發(fā)明導(dǎo)光膜的其他型式。該微結(jié)構(gòu)12可更包括一弧形倒角（curved chamfer) 123。該弧形倒角123位于該第一表面121及該第二表面122之間，且與該第一表 面121及該第二表面122鄰接。此外，其它實(shí)施例中，該弧形倒角123也可鄰接兩微結(jié)構(gòu)12 之間。
[0068] 圖5顯示利用一測試儀器測試本發(fā)明導(dǎo)光膜的示意圖。該測試儀器6包括8個(gè)光 源61，62, 63, 64, 65, 66, 67, 68及37個(gè)接收器69。該導(dǎo)光膜1位于該測試儀器6的中心，所 述光源61，62, 63, 64, 65, 66, 67, 68位于該導(dǎo)光膜1的左側(cè)，且所述接收器69位于該導(dǎo)光膜 1的右側(cè)。所述接收器69圍繞該導(dǎo)光膜1以形成一半圓形，且所述接收器69的間距均等， 因此所述接收器69可測量所述輸出光束31自0度至180度之間中每隔5度的光通量（例 如，流明（Lumen))。
[0069] 該光源61是用以產(chǎn)生入射角度為10度的入射光束，該光源62是用以產(chǎn)生入射 角度為20度的入射光束，該光源63是用以產(chǎn)生入射角度為30度的入射光束，該光源64 是用以產(chǎn)生入射角度為40度的入射光束，該光源65是用以產(chǎn)生入射角度為50度的入射 光束，該光源66是用以產(chǎn)生入射角度為60度的入射光束，該光源67是用以產(chǎn)生入射角 度為70度的入射光束，且該光源68是用以產(chǎn)生入射角度為80度的入射光束。所述光源 61，62, 63, 64, 65, 66, 67, 68 同時(shí)開啟。
[0070] 以下表1顯不該導(dǎo)光膜1的第一形態(tài)的測試結(jié)果。在該導(dǎo)光膜1的第一形態(tài)中， 該第一夾角SiSso度，且該第二夾角0 2為10度。在表1中，輸出角度0ts〇度至180 度間的光通量比（84. 23%)代表由所述接收器69所測得的所述輸出光束31在輸出角度為 〇度至180度間的總光通量相對于由所述光源61，62, 63, 64, 65, 66, 67, 68所提供的總光 通量的比例。輸出角度Θ t為60度至120度間的光通量比（77. 19%)代表由所述接收器 69所測得的所述輸出光束31在輸出角度為60度至120度間的總光通量相對于由所述光 源61，62, 63, 64, 65, 66, 67, 68所提供的總光通量的比例。輸出角度0tS7O度至110度 間的光通量比￠3. 97%)代表由所述接收器69所測得的所述輸出光束31在輸出角度為70 度至110度間的總光通量相對于由所述光源61，62, 63, 64, 65, 66, 67, 68所提供的總光通 量的比例。輸出角度80度至100度間的光通量比（42. 72%)代表由所述接收器69 所測得的所述輸出光束31在輸出角度為80度至100度間的總光通量相對于由所述光源 61，62, 63, 64, 65, 66, 67, 68所提供的總光通量的比例。
[0071] 輸出角度0tS 70度至110度間/輸出角度0tS〇度至180度間的光通量比 (75. 95%)代表輸出角度Θ t為70度至110度間的光通量比（63. 97%)及輸出角度Θ t為〇 度至180度間的光通量比（84. 23%)的比例。
[0072] 表1 :該導(dǎo)光膜1的第一形態(tài)的測試結(jié)果

【權(quán)利要求】
1. 一種導(dǎo)光膜，包括： 一薄膜基底，所述薄膜基底具有一第一側(cè)面及一第二側(cè)面，該第二側(cè)面相對于該第一 側(cè)面；及 至少一微結(jié)構(gòu)，所述微結(jié)構(gòu)位于該薄膜基底的該第一側(cè)面或該第二側(cè)面上； 其中，多道入射光束在通過該導(dǎo)光膜后形成多道輸出光束，該輸出光束及該導(dǎo)光膜間 的角度定義為一輸出角度，當(dāng)該輸出光束向下且平行于該導(dǎo)光膜時(shí)，其輸出角度定義為〇 度，當(dāng)該輸出光束向上且平行于該導(dǎo)光膜時(shí)，其輸出角度定義為180度，其中，所述輸出光 束在輸出角度為70度至110度間的總光通量大于所述輸出光束在輸出角度為0度至180 度間的總光通量的40%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光膜，其中所述微結(jié)構(gòu)包括一第一表面及一第二表面，該 第二表面位于該第一表面的上方，其中該第一表面及一參考面之間具有一第一夾角，該參 考面垂直于該薄膜基底，該第二表面及該參考面之間具有一第二夾角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光膜，其中所述微結(jié)構(gòu)的剖面呈三角形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光膜，其中所述入射光束及一參考面間的角度定義為一入 射角度，該參考面垂直于該薄膜基底，當(dāng)該入射光束向下時(shí)，該入射角度定義為正值，所述 入射光束的入射角度介于10度至80度之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光膜，其中所述第一夾角的值介于25度至60度之間，且該 第二夾角的值介于〇度至15度之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光膜，其中所述第一表面及所述第二表面間的夾角的值介 于25度至75度之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光膜，其中所述微結(jié)構(gòu)面對所述入射光束。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光膜，其中所述導(dǎo)光膜為一透光材料，該透光材料的折射 率介于1. 35?1. 65之間，且該透光材料的光穿透率介于0. 75?0. 95之間。
9. 一種發(fā)電模塊，包括： 一導(dǎo)光膜，包括： 一薄膜基底，所述薄膜基底具有一第一側(cè)面及一第二側(cè)面，該第二側(cè)面相對于該第一 側(cè)面；及 至少一微結(jié)構(gòu)，所述微結(jié)構(gòu)位于該薄膜基底的該第一側(cè)面或該第二側(cè)面上，其中，多道 入射光束在通過該導(dǎo)光膜后形成多道輸出光束，該輸出光束及該導(dǎo)光膜間的角度定義為一 輸出角度，當(dāng)該輸出光束向下且平行于該導(dǎo)光膜時(shí)，其輸出角度定義為〇度，當(dāng)該輸出光束 向上且平行于該導(dǎo)光膜時(shí)，其輸出角度定義為180度，其中，所述輸出光束在輸出角度為70 度至110度間的總光通量大于所述輸出光束在輸出角度為〇度至180度間的總光通量的 40% :及 至少一光電轉(zhuǎn)換元件，鄰接設(shè)置于該薄膜基底的該第一側(cè)面或該第二側(cè)面，以接受來 自該導(dǎo)光膜的所述輸出光束。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)電模塊，其中所述光電轉(zhuǎn)換元件具有一受光面，且該受光 面平行于該薄膜基底。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)電模塊，其中所述入射光束為太陽光光束。
【文檔編號(hào)】G02B6/00GK104101935SQ201310120475
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】江奕興, 張德宏, 蔡榮烈, 范卓涵 申請人:奇菱科技股份有限公司