專利名稱：聚光型太陽能結構的制作方法
技術領域：
本實用新型是有關于一種太陽能電池結構，尤指一種聚光型 太陽能結構，其使用一聚光型太陽能芯片以進行發電，并同時利 用該聚光型太陽能芯片因聚光所產生的熱以進行利用該熱源，以 提升整體太陽能模塊的效能的。
背景技術：
人們早在春秋戰國時代以前，就已經發現如何利用太陽能。 在史書中也曾經記載"司垣氏掌水夫燧，取火于日"和"陽燧見 日，則燃而為火"。根據考證，在這當中的"夫隧"和"陽燧"， 就是類似凹面鏡的聚光集熱裝置。以太陽能發展的歷史來說，光
照射到材料上所引起的"光起電力"行為，早在19世紀的時候 就已經發現了。到了 1930年代，照相機的曝光計廣泛地使用這 一個原理。接著，到了 1950年代，隨著半導體物性的逐漸了解， 以及加工技術的進步，第一個太陽能電池在1954年誕生在美國 的貝爾實驗室。1973年發生了石油危機，讓世界各國察覺到能 源開發的重要性。由于太陽光是取之不盡，用之不竭的天然能源， 除了沒有能源耗盡的疑慮之外，也可以避免能源被壟斷的問題， 因此各國也積極地發展太陽能源的應用科技，期望由增加太陽能 源的利用來減低對化石能源的依賴性。
太陽能即地球接收自太陽的輻射能，其直接或間接地提供地 球上絕大部份的能源。太陽能是干凈且取之不盡的能源。太陽能是"間歇性的"能源，無法連續不斷地供應，例如陽光僅出現在 白天，而且時常受到云層掩蔽，因此太陽能必須加以儲存，以供 夜晚或多云日子使用，故有時需要其他種類輔助的能源設備配合 使用。而臺灣地處亞熱帶，陽光充足，日照量大，非常適合利用 太陽能做為新能源。太陽能除了可以用曝曬、集光點燃等方法直 接利用外，也可以把它轉換成熱能和電能進一步加以使用。
太陽電池是以半導體制程的制作方式做成的，其發電原理是 將太陽光照射在太陽能板上(依據愛因斯坦的光電效應原理)，使 太陽電池吸收太陽光能而將半導體內被光能激發的電子與電洞
分離，就必須有P-N接面，在熱力平衡下，P-N接面內有電場存
散到其他領域而保持平衡；可是當自由電子與電洞若被入射的太 陽光激發，則由于擴散而到達接面，于是電子就被接面內建電場 分離而到達N型半導體，而電洞則被分離到P型半導體的區域。 結果，P-type帶正電，N-type帶負電，而裝于P-type與N-type 的電極間就形成電壓降，再經由導線傳輸至負戴，由于太陽電池 產生的電是直流電，因此若需提供電力給家電用品或各式電器則 需加裝直或交流轉換器，將直流電轉換成交流電，才能供電至家 庭用能或工業用電。
實用新型內容
本實用新型的目的之一在于提供一種聚光型太陽能結構，其 是利用 一聚光型太陽能芯片于產生電的同時因聚光所產生的熱 源，此時，使用一史特林引擎以吸收熱源以產生電，藉此以降低 該聚光型太陽能芯片發電因聚光所產生的熱，以提高該聚光型太 陽能芯片的效能并可再回收利用熱以產生電，可提高整體模塊的發電效率。
本實用新型的目的之二在于提供一種聚光型太陽能結構，其 是利用 一聚光型太陽能芯片于產生電的同時因聚光所產生熱源， 此時，使用一熱交換裝置以進行吸收熱源，藉此以降低該聚光型 太陽能芯片發電因聚光所產生的熱，以提高其效能并可再回收利 用熱以使用于熱交換裝置，可提高整體模塊的發電效率。
為實現本實用新型的目的及解決其技術問題是通過以下技 術方案來實現的。
本實用新型提供的一種聚光型太陽能結構，包括 一透鏡； 至少一聚光型太陽能芯片，設置于該透鏡的聚焦處，以產生電力； 以及一史特林引擎，設置于該聚光型太陽能芯片的下方，以吸收 該聚光型太陽能芯片所產生的熱，驅動該史特林引擎。
本實用新型的目的及解決其技術問題還通過以下技術方案 來實現。
前述的聚光型太陽能結構，其中該透鏡可為凸透鏡或凹透鏡 或菲涅爾透鏡或其任一組合。
前述的聚光型太陽能結構，其中該聚光型太陽能芯片為m v
族聚光型太陽能芯片。
前述的聚光型太陽能結構，更進一步包含一熱交換裝置，設 置于該聚光型太陽能芯片的下方或利用一導熱裝置，以吸收該聚 光型太陽能芯片所產生的熱。
前述的聚光型太陽能結構，更進一步包含一熱交換裝置，是 連接該史特林引擎，以吸收該史特林引擎所排出的熱。
前述的聚光型太陽能結構，其中該熱交換裝置連接該史特林 引擎，以吸收該史特林引擎的熱。
前述的聚光型太陽能結構，其中該熱交換裝置為吸收式或吸
6附式熱交換裝置或熱泵。
本實用新型還同時公開了一種聚光型太陽能結構，包括 一透鏡；
至少一聚光型太陽能芯片，其設置于該透鏡的聚焦處，以產 生電力；以及
一熱交換裝置，其設置于該聚光型太陽能芯片的下方，以吸 收該聚光型太陽能芯片所產生的熱。
前述的聚光型太陽能結構，其中該透鏡可為凸透鏡或凹透鏡 或菲涅爾透鏡或其任一組合。
前述的聚光型太陽能結構，其中該聚光型太陽能芯片為IIIV 族聚光型太陽能芯片。
前述的聚光型太陽能結構，其中該熱交換裝置為吸收式或吸 附式熱交換裝置或熱泵。
前述的聚光型太陽能結構，更進一步包含一史特林引擎，其 設置于該聚光型太陽能芯片的下方或使用 一導熱裝置，以吸收該 聚光型太陽能芯片所產生的熱，以驅動該史特林引擎。
本實用新型的有益效果是本實用新型所述的一種光型太陽 能結構，包含一透鏡、至少一聚光型太陽能芯片，該聚光型太陽 能芯片發電的同時會產生熱，此時，使用一史特林引擎以利用該 聚光型太陽能芯片因聚光所產生的熱，以進行發電，同時可解決 該聚光型太陽能芯片因為熱所降低的發電效率，以-提高整體太陽 能模塊的效能，再者，更可利用一熱交換裝置，以進行吸收該聚 光型太陽能芯片因聚光所產生熱，其中，該史特林引擎與該熱交 換裝置可同時或獨立使用于該聚光型太陽能芯片。
圖1是本實用新型較佳實施例之一的聚光型太陽能模塊的
結構示意圖2是本實用新型的另一較佳實施例的聚光型太陽能模塊 的結構示意圖3A是本實用新型的另 一較佳實施例的聚光型太陽能模塊 的結構示意圖3B是本實用新型的另一較佳實施例的聚光型太陽能模塊 的結構示意圖4是本實用新型的另一較佳實施例的聚光型太陽能模塊 的結構示意圖。 圖號說明
100聚光型太陽能模塊 10透鏡
20聚光型太陽能芯片 30史特林引擎
40熱交換裝置 50導熱裝置
具體實施方式
為使審查員對本實用新型的結構特征及所達成的功效有更 進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及配合詳細的說明，說 明如下
為解決聚光型太陽能芯片因為聚光的透鏡所產生的熱，熱會 造成該聚光型太陽能模塊的發電效率降低，所以必須移除熱，然 而，由于透鏡的倍數高，所以產生的熱其溫度極高，本實用新型 即為解決聚光型太陽能模塊的發電效率并使用因為透鏡所產生 的熱以進行發電或使用于熱交換裝置，以提升整體的太陽能模塊 的效能。
首先，請參閱圖l，其為本實用新型較佳實施例之一的聚光
8型太陽能模塊的結構示意圖；如圖所示，本實用新型的聚光型太 陽能模塊100包含一透鏡10以及至少一聚光型太陽能芯片20。
該聚光型太陽能芯片20設置于該透鏡10的聚光處，由于太 陽的光線于日出乃至日落的角度、位于地球的經緯度以及四季皆 有所差異，因此，具有多方研究單位進行研究追日系統以達完全 可吸收白天日照的太陽光，而且，更需要針對聚光效果的提升， 故該透鏡IO包含凸透鏡、凹透鏡或菲涅爾透鏡以及搭配二次光 學，以使太陽光可以聚焦于該聚光型太陽能芯片20上，也可設 計成數組式透鏡，并搭配復數個聚光型太陽能芯片。
由于該聚光型太陽能芯片20的效率取決于太陽光的強度， 所以該透鏡10的倍數需要愈大愈好，此時會造成該聚光型太陽 能芯片20的溫度會提高， 一般300倍的透鏡會產生攝氏800度， 而500倍的透鏡會產生攝氏1100度，此熱會造成該聚光型太陽 能芯片20的效率降低，因此，本實用新型使用一史特林引擎30， 利用該史特林引擎3 0的特性將熱能轉換為動能，以利用該史特 林引擎30進行發電，可使該聚光型太陽能模塊100的整體發電 效能提高，再者，該史特林引擎30為現有技術而非本實用新型 的技術特征，在此不再贅述。
又，請參閱圖2，其為本實用新型的另一較佳實施例的聚光 型太陽能模塊的結構示意圖；如圖所示，本實用新型的另一實施 例與上述的實施例的差異在于將該史特林引擎30以一熱交換裝 置40與以取代，該熱交換裝置40設置于該聚光型太陽能芯片 20的下方，該熱交換裝置40可為吸收式或吸附式熱交換裝置或 熱泵，吸收式熱交換裝置是利用吸收劑的吸收和蒸發特性進行制 冷的技術，根據吸收劑的'不同，分為氨-水吸收式制冷和溴化鋰-水吸收式熱交換裝置兩種；吸附式熱交換裝置是利用固體吸附劑對制冷劑的吸附作用來制冷，常用的有分子篩-水、活性炭-曱醇
吸附式熱交換裝置。透過該熱交換裝置40可將因聚光所產生的
熱移除，并可利用于建筑物的空調系統，整體來看，以提升整體
該聚光型太陽能模塊100的效能，其中，該熱交換裝置40的用 電可透過該聚光型太陽能芯片所提供或另由其他電源提供，而該 熱交換裝置為現有技術而非本實用新型的技術特征，在此不再贅 述。
請參閱圖3A,其為本實用新型的另一較佳實施例的聚光型 太陽能模塊的結構示意圖，如圖所示，本實用新型的另一實施例 系將該史特林引擎3 0與該熱交換裝置4 0同時使用于該聚光型太 陽能模塊100,由于該聚光型太陽能芯片20在聚光的情形下所 產生的熱，使用一導熱裝置50以將熱從該聚光型太陽能芯片20 導出，并同時提供給予該史特林引擎30與該熱交換裝置40,該 聚光型太陽能芯片20的效率加上該史特林引30擎與該熱交換裝 置40的效率，可以大幅增加該聚光型太陽能模塊100的效率。
其中，該導熱裝置50可使用鋁基板、熱導管或可將熱傳送 至該史特林引擎30與該熱交換裝置40時其過程不會造成熱逸散 的裝置。 '
再者，該熱交換裝置40進一步連接該史特林引擎30,以進 行吸收該史特林引擎30所排出的熱，如圖3B所示，此時該熱交 換裝置40的熱源就有該史特林引擎30與該聚光型太陽能芯片 20。
請參閱圖4，其為本實用新型的另一較佳實施例的聚光型太 陽能模塊的結構示意圖；如圖所示，本實用新型的另一實施例的 該聚光型太陽能模塊100將該史特林引擎30的熱端連接該聚光 型太陽能芯片20,該熱交換裝置40與該史特林引擎30連接，以吸收該史特林引擎30散熱端的熱。
綜上所述，僅為本實.用新型的一較佳實施例而已，并非用來 限定本實用新型實施的范圍，凡依本實用新型權利要求范圍所述 的形狀、構造、特征及精神所為之均等變化與修飾，均應包括于 本實用新型的權利要求范圍內。
權利要求1. 一種聚光型太陽能結構，其特征在于，包括一透鏡；至少一聚光型太陽能芯片，設置于該透鏡的聚焦處，以產生電力；以及一史特林引擎，設置于該聚光型太陽能芯片的下方，以吸收該聚光型太陽能芯片所產生的熱，驅動該史特林引擎。
2. 根據權利要求1所述的聚光型太陽能結構，其特征在于，其 中該透4竟可為凸透鏡或凹透鏡或菲涅爾透鏡或其任一組合。
3. 根據權利要求1所述的聚光型太陽能結構，其特征在于，其 中該聚光型太陽能芯片為IIIV族聚光型太陽能芯片。
4. 根據權利要求1所述的聚光型太陽能結構，其特征在于，更 進一步包含一熱交換裝置，設置于該聚光型太陽能芯片的下 方或利用 一導熱裝置，以吸收該聚光型太陽能芯片所產生的 熱。
5. 根據權利要求1所述的聚光型太陽能結構，其特征在于，更 進一步包含一熱交換裝置，是連接該史特林引擎，以吸收該 史特林引擎所排出的熱。
6. 根據權利要求4所述的聚光型太陽能結構，其特征在于，其 中該熱交換裝置連接該史特林引擎，以吸收該史特林引擎的 熱。
7. 根據權利要求4項所述的聚光型太陽能結構，其特征在于， 其中該熱交換裝置為吸收式或吸附式熱交換裝置或熱泵。
8. —種聚光型太陽能結構，其特征在于，包括 一透鏡；至少一聚光型太陽能芯片，其設置于該透鏡的聚焦處，以產生電力；以及一熱交換裝置，其設置于該聚光型太陽能芯片的下方，以吸收 該聚光型太陽能芯片所產生的熱。
9. 根據權利要求8所述的聚光型太陽能結構，其特征在于，其 中該透鏡可為凸透鏡或凹透鏡或菲涅爾透鏡或其任一組合。
10. 根據權利要求8所述的聚光型太陽能結構，其特征在于，其中該聚光型太陽能芯片為m v族聚光型太陽能芯片。
11. 根據權利要求8所述的聚光型太陽能結構，其特征在于，其 中該熱交換裝置為吸收式或吸附式熱交換裝置或熱泵。
12. 根據權利要求8所述的聚光型太陽能結構，其特征在于，更 進一 步包含一 史特林引擎，其設置于該聚光型太陽能芯片的 下方或使用 一導熱裝置，以吸收該聚光型太陽能芯片所產生 的熱，以驅動該史特林引擎。
專利摘要本實用新型是關于一種聚光型太陽能結構，包含一透鏡、至少一聚光型太陽能芯片，該聚光型太陽能芯片發電的同時會產生熱，此時，使用一史特林引擎以利用該聚光型太陽能芯片所產生的熱來進行發電，同時可解決該聚光型太陽能芯片因為熱所降低的發電效率，以提高整體太陽能模塊的效能，再者，更可利用一熱交換裝置，以進行吸收該聚光型太陽能芯片所產生的熱，其中，該史特林引擎與該熱交換裝置可同時或獨立使用于該聚光型太陽能芯片。
文檔編號H01L31/052GK201256154SQ200820111399
公開日2009年6月10日 申請日期2008年4月18日 優先權日2008年4月18日
發明者廖志鴻, 蘇國章 申請人:蘇國章;廖志鴻