太陽能光熱發電裝置的制作方法

專利名稱：太陽能光熱發電裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能光熱發電裝置。
背景技術：
近年來，隨著高油價時代的來臨與社會對節能議題的重視，全球太陽能產業愈趨發達。若能有效利用太陽能，不僅可以克服目前石化能源日益短缺的問題，亦可避免由火力發電廠或核電廠所造成的溫室效應與核廢料的處理等環保問題。故綠色能源中，太陽能光電利用近年來備受各界關注，而太陽能轉換電能的效率，則是最具發展性的研究領域。太陽能發電原理，簡單的說，是利用太陽能芯片(電池)吸收0.2μπι 0.4μπι波長的太陽光，將光能轉換成電能輸出的一種發電方式。雖然半導體技術的提升，有助于太陽能芯片光能轉換電能的效率，但伴隨光能的熱囤積造成組件溫度上升產生大量暗電流， 這會使轉換效率下降，因此，如中國臺灣證書第Μ362979號「具散熱功能之太陽能電池封裝結構及其散熱金屬板」新型專利案，是利用一散熱鋁板來提供太陽能芯片散熱，姑且不論其散熱成效，事實上，熱也是一種能，若能把熱(能)轉換成電能輸出利用(不再以溫度來表現)，不但可解決太陽能芯片的散熱問題，并可增加太陽能轉換電能的產值。現有技術中的溫度阻尼阻件，如圖1，其具有一電荷產生芯片端1及一電子產生芯片端2，該電荷產生芯片端1與電子產生芯片端2間的非電極面設有一第一面板3，及電極面設有一第二面板4 ；通電后第一面板3產熱，第二面板4產冷，當通電方向相反時，則第一面板3產冷，第二面板4產熱，根據其功能，一般應用在產熱或產冷產業上；事實上，溫度阻尼組件，是一個能被溫度激發振蕩的組件，其特性含正溫度與負溫度阻尼效應，在不通電狀態下，當第一面板3與第二面板4的的溫度有溫差時，會有發電的作用產生，換言之，第二面板4處于環境常溫，第一面板3與熱源接觸，當第一面板3溫度高于第二面板4溫度時，溫度阻尼組就會發電由電極端送出，只要送出來的電可以不斷的被吸收，第一面板3的熱即可被移除的降溫至第二面板4無溫差(不發電)時為止；因此，若把這項技術運用在太陽能芯片的散熱用途上，將得到高效率的散熱成果，并對電產值的增加有所幫助；不過，無論是太陽能芯片(或是溫度阻尼組件)，其所產生的電是電能(Cell電堆)不是電力(Battery電池)，如圖2，在透過充電電路10對蓄電池20充電時，為符合圖3所示等效電路之最大功率移轉定理，如圖2，充電電路是由一電感L、一晶體管Q、一控制晶體管Q的控制器IC及一二極管D1所構成，以電流充電方式對蓄電池20充電，因此造成反應效率差、電力儲存少(最大值只有一半)、充電速度慢、充電溫度高，且蓄電池20無法快速放電(高溫會造成電池受損)，以及無法同時充電與放電(因路徑只有一條)；若這些技術難題無法克服，則太陽能芯片(電池)在產業上，還是無法得到最佳化利用。雖然中國臺灣發明公開公報第200729707 號「用于解析系統電路的頻譜器」專利案，可以被用來動態阻抗匹配，并推導建構出無窮級共振艙，解開系統對偶性難題，有利非線性動態系統穩定化，并包括動態因素調整、動態適應性阻尼，適應性全通濾波器均可獲得完整解析；有了無窮級共振艙，這使通過的電子流可作振蕩與阻尼效應，以多次短路吸電形成射頻電力，即能以電壓充電方式，將電力貯存入蓄電裝置中作為負載的輸入端，如此可完全改進現有充電器的缺失，經長期測試，市面各種蓄電裝置或儲電器或儲電構件均未能在直接利用時得到理想的成果，其中，超級電容雖已具備了各項要求的條件，但其儲電時的短路現象卻在技術上仍有瓶頸，關鍵在儲電器要會作正功與負功，且超級電容是電容值電介電效應后極化產生
1Xc --
2π/ο ,
頻率f由介電效應后極化才為⑴無限大，Xc = 0只要電容值C不為零(實體的電容存在)，即是超級電容等效電容，如圖4;因而，為使充電時電堆的內阻為零成共振，則須在技術上再尋求突破。

發明內容
為了克服上述缺陷，本發明提供了一種太陽能光熱發電裝置，該裝置把太陽能轉換成電能的利用率與效率大大提高，并可使太陽能芯片高效散熱。本發明為了解決其技術問題所采用的技術方案是一種太陽能光熱發電裝置，所述太陽能光熱發電裝置至少包含一個光熱發電模塊，該光熱發電模塊是由一個溫度阻尼器及若干個太陽能芯片所構成；該溫度阻尼器，具有至少一電荷產生端芯片及至少一電子產生端芯片，該每一電荷產生端芯片的非電極端面與每一電子產生端芯片的非電極端面上相互連接的設有一吸熱板，而該每一電荷產生端芯片的電極端和每一電子產生端芯片的電極端各設焊錫面接出導線，且在該焊錫面各設有一室溫感知片，在該吸熱板的相對于電動產生端芯片和電子產生端芯片的表面上經絕緣處理的設有導電線路；該若干個太陽能芯片呈陳列方式的固晶在溫度阻尼器的吸熱板上，由導電線路相互電性連接，且與溫度阻尼器的電極端導線電性串接。該太陽能芯片將光能轉換為電能時熱能被吸熱板吸收，當溫度阻尼器的吸熱板溫度高于室溫感知片溫度時會有溫場轉為電場的效應產生電子流；因此，光熱發電模塊可將光能與熱能同時轉換為電能，以增加太陽能轉換為電能輸出的效率，且溫度阻尼器溫場轉為電場時的電子流可接出利用或儲存，使吸熱板上熱溫形同被移除與室溫感知片等溫的作用，從而使太陽能芯片得到高效率的散熱效果。作為本發明的進一步改進，所述光熱發電模塊將光能與熱能轉換為電能的輸出端，還包含一與光熱發電模塊電性連接的第一處理器電路，及一與第一處理器電路電性連接的儲電器；該第一處理器電路具有一 P型晶體管及N型晶體管，并由一第一 IC控制器控制該P型晶體管及N型晶體管，該第一 IC控制器能處理光熱發電模塊端輸出的電能，共振產生RFCell (輻射電堆)輻射電給儲電器。儲電器能以電壓充電模式進行電力儲存，且使負載可從儲電器接出電力使用。作為本發明的進一步改進，該光熱發電模塊電能輸出端包含一第一處理器電路及一儲電器，還包含一相接市電的第二處理器電路且與該第一處理器電路并聯；該第二處理器電路具有一對市電整流的整流器、一 SCR硅控整流器及一 MosFET場效晶體管，并由一第二 IC控制器控制該硅控整流器及場效應晶體管，該第二 IC控制器能把市電處理成 RFCell (輻射電堆)輻射電接給儲電器儲存，因此該儲電器可隨機由市電作電力不足時的補償性充電，使負載運作用電正常。作為本發明的進一步改進，該儲電器的輸入端接入RFCell (輻射電堆)，輸出端與電功率負載連接，其至少包括一第一無窮級共振艙、一第二無窮級共振艙、一有極性電抗型超級電感、一無極性電納型超級電感、一無極性電抗型超級電容及一有極性電納型超級電容；該一第一無窮級共振艙，設在RFCell (輻射電堆)一極端，至少包含有一第一電性阻尼器及一第一電容；

該一有極性電抗型超級電感，是由一與第一無窮級共振艙的第一電性阻尼器及第一電容電性連接的第一實體電感線圈環繞在一第一永久磁鐵上所構成；該一第二無窮級共振艙，一端與第一無窮級共振艙電性串接，另一端則作為負載接電的一極端，至少包含有一第二電性阻尼器及一第二電容；該一無極性電納型超級電感，是由一與第二無窮級共振艙的第二電性阻尼器及第二電容電性連接的第二實體電感線圈環繞在一第二永久磁鐵上所構成；該一無極性電抗型超級電容，設在RFCell (輻射電堆)另一極端電性連接負載接電另一極端的線路上，與第一無窮級共振艙的輸出端并聯電性連接；該一有極性電納型超級電容，設在RFCell (輻射電堆)N極端電性連接負載接電另一極端的線路上，與第二無窮級共振艙的輸入端并聯電性連接。利用上述第一無窮級共振艙的共振、阻尼效應，由該有極性電抗型超級電感的吸、 放電作用，在第一永久磁鐵造成磁場不收縮的情況下，由勞倫斯力將RFCell (輻射電堆)輻射電端電流轉成電子流，使無極性電抗型超級電容的表面聚集電荷，瞬間使該有極性電納型超級電容產生極化效應，將電荷轉成電壓貯存；而第二無窮級共振艙的共振、阻尼效應， 則由該無極性電納型超級電感與有極性電納型超級電容共振，使從有極性電納型超級電容輸出的高密度電荷，在流經無極性電納型超級電感時會因勞倫斯力的作用轉成電子流到負載端；因此可形成高頻響應的電壓充電，達到充電速度快、溫度低的效果，并可產生數倍的能量的效益，且允許極度放電及可同時作充電與放電。作為本發明的進一步改進，所述有極性電抗型超級電感與第一無窮級共振艙的第一電性阻尼器及第一電容電性連接，是以若干股細銅線在第一永久磁鐵上繞成電感，使通過的電流經由第一永久磁鐵放大再變成無窮多束電子流發射出去。作為本發明的進一步改進，所述無極性電納型超級電感與第二無窮級共振艙之第二電性阻尼器及第二電容電性連接，是以若干股細銅線在第二永久磁鐵上繞成電感，使通過的電荷被轉成無窮多束電子流發射出去。作為本發明的優選方式，所述溫度阻尼器的吸熱板為石墨板。作為本發明的優選方式，所述太陽能芯片為砷化鎵基材所構成的太陽能電芯片。本發明的有益效果是該太陽能光熱發電裝置至少包含一個光熱發電模塊，該光熱發電模塊設有一溫度阻尼器及若干個太陽能芯片構成的光熱發電模塊，該溫度阻尼器上設有電荷產生端芯片、電子產生端芯片、吸熱板、溫度感知片和導電線路等，該若干個太陽能芯片呈陳列的方式固晶在溫度阻尼器的吸熱板上，由導電線路相互電性連接，且與溫度阻尼器之電極端導線電性串接；該太陽能芯片將光能轉換為電能時熱能被吸熱板吸收，該溫度阻尼器的吸熱板溫度高于室溫感知片溫度時會有溫場轉為電場的效應產生電子流；因此，光熱發電模塊即能將光能與熱能同時轉換為電能，來增加太陽能轉換為電能輸出的效率，且溫度阻尼器溫場轉為電場時的電子可流接出利用或儲存，而使吸熱板上熱溫形同被移除與室溫感知片等溫的作用，從而使太陽能芯片得到高效率的散熱效果。


圖1為現有溫度阻尼組件構造示意圖；圖2為現有太陽能芯片充電電路示意圖；圖3為最大功率移轉的等效電路示意圖；圖4為超級電容的等效電路示意圖；圖5為本發明構造示意圖； 圖6為本發明構造另一實施例示意圖；圖7為本發明儲電器構造電路示意圖；圖8為無窮級共振艙正電性阻尼效應等效電路示意圖；圖9為無窮級共振艙負電性阻尼效應等效電路示意圖；圖10為超級電感的等效電路示意圖。對照附圖，作以下補充說明1-電荷產生芯片端2-電子產生芯片端3-第一面板4-第二面板10-充電電路20-蓄電池L-電感Q-晶體管D1- 二極管A-光熱發電模塊30-溫度阻尼器31-電荷產生端芯片32-電子產生端芯片33-吸熱板34-焊錫面35-導線36-室溫感知片40-太陽能芯片B-第一處理器電路Q1-P型晶體管Q2-N型晶體管50-第一 IC控制器E-第二處理器電路51-整流器52-硅控整流器53-場效應晶體管54-第二 IC控制器C-儲電器D-負載60-第一無窮級共振艙Xu1-第一電性阻尼器C1-第一電容61-有極性電抗型超級電感 L1-第一實體電感線圈610-第一永久磁鐵70-第二無窮級共振艙Xu2-第二電性阻尼器C2-第二電容71-無極性電納型超級電感 L2-第二實體電感線圈80-無極性電抗型超級電容 710-第二永久磁鐵81-有極性電納型超級電容
具體實施例方式—種太陽能光熱發電裝置，如圖5，至少包含一光熱發電模塊A，該光熱發電模塊A由一溫度阻尼器30及若干個太陽能芯片40所構成；該溫度阻尼器30，具有至少一電荷產生端芯片31及至少一電子產生端芯片32，該每一電荷產生端芯片31與每一電子產生端芯片32的非電極端面上相互連接的設有一吸熱板33，而電極端則各設焊錫面34接出導線35 及各設有一室溫感知片36，且該吸熱板33的上表面，并經絕緣處理的設有導電線路；該若干個太陽能芯片40呈陳列的方式固晶在溫度阻尼器30的吸熱板33上，由導電線路相互電性連接，且與溫度阻尼器30的電極端導線35電性串接；該太陽能芯片40將光能轉換為電能時熱能被吸熱板33吸收，當溫度阻尼器30的吸熱板33溫度高于室溫感知片36溫度時，會有溫場轉為電場的效應產生電子流；因此，光熱發電模塊A即能將光能與熱能同時轉換為電能，來增加太陽能轉換為電能輸出的效率，且溫度阻尼器30溫場轉為電場時的電子流可接出利用或儲存，乃使吸熱板33上的熱溫形同被移除與室溫感知片36等溫的作用，而使太陽能芯片40得到高效率的散熱效果；并且，上述溫度阻尼器30的吸熱板33，可為石墨板，具有良好吸導熱性能；又且，上述太陽能芯片40，可為砷化鎵基材(GaAsBase)所構成的太陽能發電芯片40，具光能轉換電能的高穩定性與良好效率。根據上述實施例，其中，如圖5，該光熱發電模塊A將光能與熱能轉換為電能的輸出端，還包含一與光熱發電模塊A電性連接的第一處理器電路B，及一與第一處理器電路B 電性連接的儲電器C ；該第一處理器電路B，具有一 P型晶體管Q1及N型晶體管Q2,并由一第一 IC控制器50控制該P型晶體管及N型晶體管，該第一 IC控制器能處理光熱發電模塊 A端輸出的電能，共振產生RFCell (輻射電堆)給儲電器C，而儲電器C能以電壓充電模式進行電力儲存，且使負載D可從儲電器C接出電力使用。根據上述實施例，其中，如圖6，該光熱發電模塊A電能輸出端包含一第一處理器電路B及一儲電器C，該第一處理器電路B產生RFCell (輻射電堆)輻射電給儲電器C端， 還包含一相接市電第二處理器電路E與該第一處理器電路B并聯；該第二處理器電路E，具有一對市電(AC)整流的整流器51、一 SCR硅控整流器52及一 MosFET場效晶體管53，并由一第二 IC控制器54控制該硅控整流器52及場效應晶體管53，該第二 IC控制器能把AC市電處理成RFCell (輻射電堆)接給儲電器C儲存，而儲電器C可隨機由市電作電力不足時的補償性充電，使負載D運作用電正常。 根據上述實施例，其中，如圖5、6，該儲電器C的輸入端接入RFCell (輻射電堆)， 輸出端與電功率負載連接，如圖7，其至少包括一第一無窮級共振艙60、一第二無窮級共振艙70、一有極性電抗型超級電感61、一無極性電納型超級電感71、一無極性電抗型超級電容 80(Ultra Capacitor)及一有極性電納型超級電容 81 (Super Capacitor)；該一第一無窮級共振艙60，設在RFCell (輻射電堆)P極端，包含有一第一電性阻尼器Xu1、一第一電容C1 ；該一有極性電抗型超級電感61 (Super Inductor)，是由一與第一無窮級共振艙60 的第一電性阻尼器Xu1及第一電容C1電性連接的第一實體電感線圈L1環繞在一第一永久磁鐵610上所構成；該一第二無窮級共振艙70，一端與第一無窮級共振艙60電性串接，另一端則作為負載D接電的一正極端，包含有一第二電性阻尼器Xu2及一第二電容C2 ；該一無極性電納型超級電感71 (Ultra inductor)，是由一與第二無窮級共振艙70 的第二電性阻尼器Xu2及第二電容C2電性連接的第二實體電感線圈L2環繞在一第二永久磁鐵710上所構成；該一無極性電抗型超級電容80，設在RFCel 1 (輻射電堆)N極端電性連接負載D接電另一負極端的線路上，與第一無窮級共振艙60的輸出端并聯電性連接；

該一有極性電納型超級電容81，設在RFCel 1 (輻射電堆)N極端電性連接負載D接電另一負極端的線路上，與第二無窮級共振艙70的輸入端并聯電性連接；利用上述第一無窮級共振艙60的共振、阻尼效應，由該有極性電抗型超級電感61 的吸、放電動作，在第一永久磁鐵610造成磁場不收縮的作用下，由勞倫斯力將RFCell (輻射電堆)端電流轉成電子流，使無極性電抗型超級電容80的表面聚集電荷，瞬間該有極性電納型超級電容81極化效應，將電荷轉成電壓貯存；而第二無窮級共振艙70的共振、阻尼效應，則由該無極性電納型超級電感71與有極性電納型超級電容81共振，使從有極性電納型超級電容81輸出的高密度電荷，在流經無極性電納型超級電感71時會因勞倫斯力的作用轉成電子流到負載D端；據以形成為高頻響應的電壓充電，達到充電速度快、溫度低，可倍增的效益，且允許極度放電及可同時作充電與放電；且上述該有極性電抗型超級電感61 與第一無窮級共振艙60之第一電性阻尼器Xu1及第一電容C1電性連接，是以若干股細銅線在第一永久磁鐵610上繞成電感，使通過的電流經由第一永久磁鐵610放大再變成無窮多束電子流發射出去；又且，上述該無極性電納型超級電感71與第二無窮級共振艙70的第二電性阻尼器Xu2及第二電容C2電性連接，是以若干股細銅線在第二永久磁鐵710上繞成電感，使通過的電荷被轉成無窮多束電子流發射出去。亦即，上述儲電器C的實施例，如圖7，該第一無窮級共振艙60及第二無窮級共振艙70，其電性阻尼會產生以下效應(一)正電性阻尼效應①將搜集再生電結合凸型諧振器，呈阻抗狀態。②將搜集再生電結合凹型諧振器，呈導納狀態。③凸型諧振器結合凹型諧振器，呈無窮共振_①Ohm狀態。故將實功轉成虛功呈Sink狀態，等效電路如圖8，(二)負電性阻尼效應①將搜集再生電結合凸型諧振器，呈導納狀態。②將搜集再生電結合凹型諧振器，呈阻抗狀態。③凸型諧振器結合凹型諧振器，呈無窮共振⑴Ohm狀態。茲將虛功轉成實功呈Source狀態，等效電路如圖9。因此，如圖7所示電路也稱為二次RFCell (輻射電堆)儲存器(RF Cell Storage), 可快充快放沒有溫度及不會有最大功率移轉的問題。將可取代現今所有的二次電池。有極性電抗、無極性電納型超級電感61、71與無極性電抗、有極性電納型超級電容80、81的組合，快速充電與放電分別表示導納與阻抗呈-⑴與+⑴，換言之，即是超導或零損。也就是，有極性電抗、無極性電納型超級電感61、71分別是電感值各由第一、二永久磁鐵610、710分別激發第一、二實體電感線圈Lp L2產生XL = 2 π fL，頻率f各是由第一、二永久磁鐵610、710激發為c ，XL =⑴，只要電感值L不為零(實體的電感存在)，即是構成為超級電感，其等效電感電路如圖10。由于，如圖7，該無極性電抗、有極性電納型超級電容80、81，分別是電容值由介電效應后極化產生
權利要求
1.一種太陽能光熱發電裝置，其特征在于所述太陽能光熱發電裝置至少包含一個光熱發電模塊，該光熱發電模塊是由一個溫度阻尼器及若干個太陽能芯片所構成；該溫度阻尼器具有至少一電荷產生端芯片及至少一電子產生端芯片，該每一電荷產生端芯片的非電極端面與每一電子產生端芯片的非電極端面上相互連接的設有一吸熱板，而該每一電荷產生端芯片的電極端和每一電子產生端芯片的電極端各設焊錫面接出導線，且在該焊錫面各設有一室溫感知片，在該吸熱板的相對于電荷產生端芯片和電子產生端芯片的表面上，經絕緣處理的設有導電線路；該若干個太陽能芯片呈陳列的方式固晶在溫度阻尼器的吸熱板上，由導電線路相互電性連接，且與溫度阻尼器的電極端導線電性串接。
2.根據權利要求1所述的太陽能光熱發電裝置，其特征在于所述溫度阻尼器的吸熱板為石墨板。
3.根據權利要求1所述的太陽能光熱發電裝置，其特征在于所述太陽能芯片為砷化鎵基材所構成的太陽能電芯片。
4.根據權利要求1所述的太陽能光熱發電裝置，其特征在于所述光熱發電模塊將光能與熱能轉換為電能的輸出端，還包含一與光熱發電模塊電性連接的第一處理器電路，及一與第一處理器電路電性連接的儲電器；該第一處理器電路具有一 P型晶體管及N型晶體管，并由一第一控制器(簡稱IC)控制該P型晶體管及N型晶體管，該第一 IC控制器能處理光熱發電模塊端輸出的電能，共振產生RFCell (輻射電堆)。
5.根據權利要求4所述的太陽能光熱發電裝置，其特征在于該光熱發電模塊電能輸出端包含一第一處理器電路及一儲電器，還包含一相接市電的第二處理器電路且與該第一處理器電路并聯；該第二處理器電路具有一對市電整流的整流器、一硅控整流器(簡稱 SCR)及一 MosFET場效晶體管，并由一第二 IC控制器控制該硅控整流器及場效應晶體管。
6.根據權利要求4或5所述的太陽能光熱發電裝置，其特征在于該儲電器的輸入端接入RFCell (輻射電堆)，輸出端與電功率負載連接，其至少包括一第一無窮級共振艙、一第二無窮級共振艙、一有極性電抗型超級電感、一無極性電納型超級電感、一無極性電抗型超級電容及一有極性電納型超級電容；該一第一無窮級共振艙，設在RFCell (輻射電堆)一極端，至少包含有一第一電性阻尼器及一第一電容；該一有極性電抗型超級電感，是由一與第一無窮級共振艙的第一電性阻尼器及第一電容電性連接的第一實體電感線圈環繞在一第一永久磁鐵上所構成；該一第二無窮級共振艙，一端與第一無窮級共振艙電性串接，另一端則作為負載接電的一極端，至少包含有一第二電性阻尼器及一第二電容；該一無極性電納型超級電感，是由一與第二無窮級共振艙的第二電性阻尼器及第二電容電性連接的第二實體電感線圈環繞在一第二永久磁鐵上所構成；該一無極性電抗型超級電容，設在RFCell (輻射電堆)另一極端電性連接負載接電另一極端的線路上，與第一無窮級共振艙的輸出端并聯電性連接；該一有極性電納型超級電容，設在RFCell (輻射電堆)N極端電性連接負載接電另一極端的線路上，與第二無窮級共振艙的輸入端并聯電性連接。
7.根據權利要求6所述的太陽能光熱發電裝置，其特征在于所述有極性電抗型超級電感與第一無窮級共振艙的第一電性阻尼器及第一電容電性連接，是以若干股細銅線在第一永久磁鐵上繞成電感。
8.根據權利要求6所述的太陽能光熱發電裝置，其特征在于所述無極性電納型超級電感與第二無窮級共振艙的第二電性阻尼器及第二電容電性連接，是以若干股細銅線在第二永久磁鐵上繞成電感。
全文摘要
本發明公開了一種太陽能光熱發電裝置，至少包含一個光熱發電模塊，該光熱發電模塊是由一個溫度阻尼器及若干個太陽能芯片所構成；該溫度阻尼器設有電荷產生端芯片、電子產生端芯片、吸熱板、溫度感知片和導電線路等，該若干個太陽能芯片呈陳列的方式固晶在溫度阻尼器的吸熱板上，由導電線路相互電性連接，且與溫度阻尼器的電極端導線電性串接。該太陽能光熱發電裝置，既能將光能和熱能同時轉換成電能，增加太陽能轉換為電能輸出的效率，又能使太陽能芯片得到高效率的散熱。
文檔編號H02N6/00GK102244482SQ20101017246
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月12日 優先權日2010年5月12日
發明者徐夫子 申請人:凃杰生, 徐夫子