[发明专利]可携式太阳能电池装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池装置，特别涉及一种可携式太阳能电池装置。

背景技术

随着工业的快速发展，石化燃料逐步耗竭与温室效应气体排放等问题日益受到全球关切，因此，能源的稳定供应已成为全球性的重大课题。相较于传统燃煤或燃气式或核能发电，太阳能电池(solar cell)利用光发电效应直接将太阳能转换为电能，因而不会伴随产生二氧化碳、氮氧化物以及硫氧化物等温室效应气体及污染性气体，并可减少对石化燃料的依赖而提供安全自主的电力来源。

为了提升太阳能电池的发电效能，一种已知的聚光型太阳能电池(Concentrating Photovoltaic，CPV)装置被提出，其主要架构如图1A及图1B所示。太阳能电池装置1包含基板11、太阳能电池单元12以及菲涅尔透镜单元14。太阳能电池单元12设置于基板11上，菲涅尔透镜单元14与基板11对向设置，菲涅尔透镜单元14具有多个锯齿状凸部141。当外部光Y通过菲涅尔透镜单元14时，锯齿状凸部141将通过的光线聚集至太阳能电池单元12。由于太阳能电池单元12吸收了强度增强的光线，因此，可提升光电转换效率及其发电效能。

然而，已知的太阳能电池装置虽有可聚光的菲涅尔透镜将光线聚集，但可能尚有部分的光线因泄露而无法聚集至太阳能电池。为了将泄露的光线导引至太阳能电池，必须于每一太阳能电池上各增加一导光元件以导引泄露的光线以提高光线利用率，但必须将太阳能电池与导光元件一个一个的进行组装，此又增加工艺的困难度及其组装时间。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种可携式太阳能电池装置，不仅具有聚光及导光功能而提升光电转换效率及其发电效能，又可降低工艺困难度及其组装时间。

为达上述目的，依据本发明的一种可携式太阳能电池装置包含基板、多个太阳能电池单元、导光元件以及多个透镜单元。太阳能电池单元设置于基板。导光元件具有一体成型的多个漏斗状导光单元，导光元件设置于基板，各漏斗状导光单元分别导引外部光至各太阳能电池单元。各透镜单元分别设置于各漏斗状导光单元。

在本发明的一实施例中，其中漏斗状导光单元为阵列设置。

在本发明的一实施例中，其中各漏斗状导光单元分别具有至少一个反射面，反射面反射经过对应的透镜单元的部分外部光至太阳能电池单元。

在本发明的一实施例中，其中反射面为平面。

在本发明的一实施例中，其中反射面为曲面。

在本发明的一实施例中，其中太阳能电池单元为阵列设置于基板的表面。

在本发明的一实施例中，其中太阳能电池单元的材料包含单晶硅或多晶硅或非晶硅或三五族材料。

在本发明的一实施例中，其中透镜单元配合各漏斗状导光单元导引外部光并聚光至太阳能电池单元。

在本发明的一实施例中，其中透镜单元为一体成型。

在本发明的一实施例中，其中各透镜单元为菲涅尔透镜，且分别具有多个聚光结构。

在本发明的一实施例中，其中菲涅尔透镜为点聚光，聚光结构的排列方式为同心环状排列。

在本发明的一实施例中，其中聚光结构与对应的太阳能电池单元的形状为相同长宽比的矩形。

在本发明的一实施例中，其中菲涅尔透镜为线聚光，聚光结构的形状系为线形，其排列方式系为平行排列。

在本发明的一实施例中，其中太阳能电池单元的形状为长条状。

在本发明的一实施例中，其中各透镜单元聚光产生的光斑叠合并形状对应于太阳能电池单元。

在本发明的一实施例中，其中各透镜单元的材料包含聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯或聚碳酸酯塑料材料。

承上所述，本发明的可携式太阳能电池装置因各透镜单元及各太阳能电池单元分别对应设置于各漏斗状导光单元，且各透镜单元的聚光结构的形状及排列方式与各太阳能电池单元的形状相对应，而各透镜单元聚光产生的光斑叠合并形状对应于太阳能电池单元，因此，可利用透镜单元及漏斗状导光单元的反射面将外部光全部聚集至太阳能电池单元。由于太阳能电池单元吸收了强度增强的光线，故可提升光电转换效率及其发电效能。此外，多个漏斗状导光单元为一体成型，因此，可降低太阳能电池装置的工艺困难度及其组装时间。

附图说明

图1A及图1B分别为已知一种聚光型太阳能电池的组合示意图及侧视图；

图2、图3及图4分别为本发明第一实施例的一种可携式太阳能电池装置的侧视图、分解示意图及组合示意图；

图5及图6分别为本发明第二实施例的一种可携式太阳能电池装置的侧视图及分解示意图；