TWM458534U - 太陽能發電磚 - Google Patents

Description

太陽能發電磚

本創作係有關於一種太陽能發電磚，尤其是利用導光層將入射光導引至側邊的太陽能電池以產生電力。

近年來，隨著節能減碳的世界環保意識抬頭，具有潔淨能源特點的太陽能電池，或稱作太陽能板，早已被先進國家及能源業界視為發展重心，並不斷改善良率，提升量產技術，尤其是在各國政府的前瞻性及策略性的補貼及推動下，已逐漸應用於商轉發電機組，提供一般民生用電。

由於太陽能電池的結構簡單，不像傳統的石化燃料發電機組，需要大型的渦爐裝置將化學能經燃燒產生的熱能，轉換成機械能而進一步轉換成電力，因此太陽能電池的維修、保養相對容易且低廉，很適合應用到一般居家裝置，以具有發電功能，比如可發電的窗戶模組，進而可取代一般的窗戶。

在習用技術中，可發電窗戶模組通常是配置成儘可能提高受光面積，讓太陽光直接垂直投射到太陽能電池上，以改善整體的發電效率。然而，習用技術的缺點為太陽能電池會妨礙採光，使得可發電窗戶模組在外觀上表現出灰暗色，影響視覺美觀，不利實務上的應用。因此，需要一種提供採光功能且不具灰暗色的太陽能發電磚，以完善解決上述習用技術問題。

本創作之主要目的在提供一種太陽能發電磚，包括導光 層、太陽能電池、外框以及連接線，其中外框是用以容置並固定導光層及太陽能電池而結合成一體，導光層是位於外框的中間，且太陽能電池是安置於導光層及外框之間，而連接線是穿設於外框，使得連接線的一端電氣連接至太陽能電池，且連接線的另一端電氣連接至外框的外部，導光層可將入射光朝側邊導引至太陽能電池，並由太陽能電池將導光層所導引的入射光藉光電轉換作用而轉換成電力，進而經連接線而輸出至外部。

導光層可為包含導光物質的透明材料，比如玻璃或壓克力、PC、PE、PP、PET等之塑膠。太陽能電池可為矽晶型、a-Si、GaAs、CdTe、CIGS太陽能電池。外框可由具強度保護作用之材質構成，如金屬類及塑膠類。

此外，本創作可進一步包括反光膜，係設置成覆蓋太陽能電池的一面，當作非受光面，使得投射到反光膜的光線無法透射，因而實現具單面受光特性的發電磚，其中反光膜可包含具反射特性的材質，如白色耐候膜、銀色錫箔紙、金屬板、反光板。

因此，本創作很適合當作發電單元而使用於需要自主電源的應用領域，能提高受光面積及受光量，藉以具體實現環保、節能、減碳的目的。

10‧‧‧導光層

20‧‧‧太陽能電池

30‧‧‧外框

40‧‧‧連接線

50‧‧‧反光膜

D‧‧‧導光方向

第一圖顯示本創作太陽能發電磚的正視圖。

第二圖顯示本創作太陽能發電磚的側視圖。

第三圖顯示本創作另一實施例太陽能發電磚的正視圖。

以下配合圖式及元件符號對本創作之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

參閱第一圖及第二圖，本創作太陽能發電磚的正視圖及側視圖，其中太陽能發電磚主要包括導光層10、至少一太陽 能電池20、外框30以及連接線40，可用以將比如來自左側的入射光L1及來自右側的入射光L2，藉光電轉換作用而轉換成電力，並輸出至外部。

具體而言，外框30具有框架結構，可提供承載、保護作用，用以容置、固定導光層10、太陽能電池20及連接線40，並結合成一體，且外框30可由金屬、塑膠、木材構成。

導光層10位於外框30的中間，每個太陽能電池20是安置於導光層10及外框30之間，且導光層10是由透明材料構成，比如玻璃，或壓克力、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等之塑膠，並包含導光物質，尤其是導光層10具有光學折射特性，可將正面的入射光L1、L2，導引至側邊，如導光方向D所示。要注意的是，第一圖顯示太陽能電池20是配置在外框30的四側邊，只是示範性的實例而已，並非用以限制本創作，因此太陽能電池20是配置在外框30的任意一側邊，且外框30的形狀可為任意封閉形，比如圓形、三角形、矩形、菱形、多邊形或彎曲形。

太陽能電池20具光電轉換功能，可為單晶矽、多晶矽、非晶矽(a-Si)、微晶矽、砷化鎵(GaAs)、碲化鎘(CdTe)、銅銦鎵硒(CuInGaSe₂ ，CIGS)、III-V族太陽能電池，用以接收來自導光層10所導引的光線，進而轉換成可用的電力而輸出。

連接線40具導電性，且穿設於外框30，其中連接線40的一端電氣連接至太陽能電池20，且連接線40的另一端電氣連接至外框30的外部，因而將太陽能電池20所產生的電力傳輸至外框30的外部，可供電給連接至連接線40的外部電氣裝置(圖中未顯示)。

由於本創作的太陽能發電磚具雙收光面，能同時接收來自正、反二面的入射光，可當作高效率的發電單元用。此外，本創作的另一太陽能發電磚為具有單一受光面，請參閱第 三圖，本創作另一實施例太陽能發電磚的正視圖。如第三圖所示，該實施例的太陽能發電磚包括導光層10、太陽能電池20、外框30、連接線40以及反光膜50，其中導光層10、太陽能電池20、外框30、連接線40係如同於第一圖的實施例，因此其技術特徵在此不再贅述，而反光膜50係配置於導光層10的一側，比如圖中的右側，可將已穿透導光層的餘下L1反射回去，再經過導光層10導光至太陽能電池20而增加發電量。反光膜50可為白色耐候膜、銀色錫箔紙、金屬板或反光板。

因此，綜上所述，本創作太陽能發電磚的特點在於具有簡單結構，可產生自主電源，能當作發電單元而供電給其他電氣裝置，並適合配置於一般建築或房屋的窗戶、牆面、屋頂，同時提供採光功能、尤其是可利用導光層的折光效應，使導光層的受光面上的入射光被導引至側邊的太陽能電池，提高受光面積及受光量，改善整體發電效率，進而具體實現環保、節能、減碳的目的。此外，本創作的另一特點在於利用反光膜反射來自某一側邊的光線，在不需要雙面受光的安裝環境下增加發電效率。

以上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖據以對本創作做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之創作精神下所作有關本創作之任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇。

10‧‧‧導光層

20‧‧‧太陽能電池

30‧‧‧外框

40‧‧‧連接線

D‧‧‧導光方向

Claims (7)

1. 一種太陽能發電磚，用以入射光轉換成電力而輸出至外部，該太陽能發電磚包括：一導光層，是由透明材料構成，並包含導光物質，且該導光層具有光學折射特性，用以將該入射光導引至側邊；至少一太陽能電池，具光電轉換功能，用以接收該導光層所導引的光線，並轉換成電力而輸出；一連接線，具導電性，且該連接線的一端係電氣連接至該太陽能電池；以及一外框，具框架結構，用以容置、固定該導光層、該至少一太陽能電池及該連接線，並結合成一體，且該連接線係穿設於該外框，使得該連接線的另一端連接至該外框的外部，用以將該太陽能電池所產生的電力傳輸至該外框的外部，其中該導光層是位於該外框的中間，而每個太陽能電池是安置於該導光層及該外框之間。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之太陽能發電磚，其中該太陽能電池為單晶矽、多晶矽、非晶矽(a-Si)、微晶矽、砷化鎵(GaAs)、碲化鎘(CdTe)、銅銦鎵硒(CuInGaSe₂ ，CIGS)或III-V族太陽能電池。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之太陽能發電磚，其中該導光層的透明材料包括玻璃、壓克力、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或 聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之太陽能發電磚，其中該外框係由金屬、塑膠、木材構成。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之太陽能發電磚，其中該外框的形狀為封閉形，係包括圓形、三角形、矩形、菱形、多邊形或彎曲形。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之太陽能發電磚，進一步包括一反光膜，係配置於該導光層的一側，用以反射來自該側之相對面側的入射光。
7. 依據申請專利範圍第6項所述之太陽能發電磚，其中該反光膜為白色耐候膜、銀色錫箔紙、金屬板或反光板。