TWM394572U - Soil-resistant and gas-permeable device of concentrator solar cell module - Google Patents

Description

M394572 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作提供一種防污透氣裝置，特別涉及一種聚光型 太陽能電池模組内的容置槽及透氣元件。 【先前技術】

按，傳統之聚光型太陽能電池模組，一般是由反射鏡 及聚光型太陽能電池(Concentrator Photovoltaic，CPV)組配 而成’通常是在一殼體内形成一聚光用腔室，該聚光型太 陽能電池係設於腔室内’且反射鏡係配置於腔室頂部的殼 體壁面上，以反射外界太陽光至腔室内，令聚光型太陽能 電池接受反射鏡反射之太陽光照射而發電；此外，目前利 用反射鏡聚光的作法’包括有利用菲涅爾透鏡（Fresnel Lenes)及蓋赛格林式（Cassegrain)光學系統等。 且知，上述聚光型太陽能電池的主要材料為砷化鎵 (GaAs)，也就是三五族(III_V)材料，一般採用矽晶材料製成 的太陽能電池只能吸收太陽光譜中斗㈧〜込仞加瓜波長的能 量，而聚光型不同於矽晶圓太陽能技術，可透過多接面化 合物半‘體吸收較寬廣的太陽光譜能量，且聚光型太陽能 電池的耐熱性比一般晶圓型太陽能電池又來的高；因此， 可通過使錄大面積的反射鏡將外界太陽光聚焦至較小面 積的聚光型太陽能電池上，來提高太陽能的發電效率，並 Μ電池㈣㈣L聚焦之太陽光容易在腔室内產 生南溫’因此需即時對腔室進行散熱，㈣免溫度升高而 降低太陽能的發電效率。 現有之聚光型太陽能電池模組技街，可見揭露於臺灣 3 M394572 公開第200924213號專利案中，其利用反射鏡將太陽光反 射至腔室内，並聚焦於聚光型太陽能電池上，而使聚光型 太陽能電池發電，同時藉由連通腔室與外界大氣的透氣孔 來排除太陽光聚焦所產生的高溫；惟其缺點在於，該腔室 内空氣的冷、熱變化，容易吸引外界灰塵進入腔室中堆積， 導致於長期使用後造成腔室散熱不良的問題，並影響太陽 能的發電效率，亟需加以改善。 【新型内容】 本創作之目的在於針對聚光型太陽能電池模組，提供 一種具備防污能力的透氣裝置，以克服上述先前技術中因 吸入外界灰塵而導致散熱不良的問題。 為能實現上述之目的’本創作一聚光型太陽能電池模 紐之防污透氣裝置，包含： 一殼體，内部形成一腔室，該殼體頂部形成一可供太 陽光照射進入的窗口，而與該腔室相連通； 。一反射鏡’配置於該窗口 ’以間隔該腔室形成一聚光 11 ’且該反射鏡能夠反射外界太陽光進入該聚光區； ^ 〜太陽能電池晶片，配置於該腔室之聚光區内，接受 D亥反射鏡反射之太陽光照射而發電； ^ —容置槽’形成於該殼體内，並連通於該腔室與外界 大氣之間；及 = 〜可替換式透氣元件，填充於該容置槽内，而間隔於 該腔室與外界大氣之間。 據此’外界空氣可循環於該腔室與容置槽之間，並藉 $透氣元件過濾流通於該腔室、容置槽與外界大氣之間 4 M394572 的空氣，以避免外界灰塵進入腔室内堆積，進而提升腔室 之防污、透氣及散熱能力，以確保太陽能電池模組的正常 發電效率。其中， 所述容置槽位於該腔室外圍與該殼體内壁之間。 所述容置槽與該腔室之間連通有複數透氣孔。 所述殼體外壁與該容置槽之間連通有複數穿孔。 此外，本創作另一聚光型太陽能電池模組之防污透氣 裝置，包含： 一殼體，内部形成一腔室，該殼體頂部形成一可供太 陽光照射進入的窗口，而與該腔室相連通； 一反射鏡，配置於該窗口，以間隔該腔室形成一聚光 區，且該反射鏡能夠反射外界太陽光進入該聚光區； 一太陽能電池晶片，配置於該腔室之聚光區内，接受 該反射鏡反射之太陽光照射而發電； 一以上之透氣孔，形成於該殼體上，並連通於該腔室 與外界大氣之間；及 一以上之金屬粉末燒結而成的透氣元件，銜接該透氣 孔，而間隔於該腔室與外界大氣之間。 據此，經由該透氣元件過濾流通於該腔室與外界大氣 之間的空氣，以避免外界灰塵進入腔室内堆積，進而提升 腔室之防污、透氣及散熱能力，以確保太陽能電池模組的 正常發電效率。 除此之外，本創作也包含： 所述反射鏡以弧凹形態向下方伸入該腔室内，而於該 5 M394572 反射鏡上形成一朝向上方的弧凹狀反光面，該聚光區係位 於該窗口與該弧凹狀反光面之間。 所述窗口配置一輔助鏡，位於該反射鏡上方，該太陽 能電池晶片位於該弧凹狀反光面上，該反射鏡經由該弧凹 狀反光面反射外界太陽光照射該輔助鏡，且該辅助鏡上具 有一可接受該弧凹狀反光面反射之太陽光照射的弧凸狀反 . 光面，能夠反射太陽光照射該太陽能電池晶片；或者，所 述太陽能電池晶片鄰近該窗口，並位於該反射鏡之該弧凹 φ 狀反光面上方，該反射鏡經由該弧凹狀反光面反射外界太 陽光照射該太陽能電池晶片。 或者，所述反射鏡可為一菲涅爾透鏡。 所述透氣元件上具有多數微細通孔。 然而，為能明確且充分揭露本創作，併予列舉較佳實 施之圖例，以詳細說明其實施方式如後述： 【實施方式】 - 首觀圖1所示，揭示出本創作第一款實施例的立體分 • 解圖，並配合圖2說明本創作聚光型太陽能電池模組之防 污透氣裝置，包含一殼體1、一反射鏡2、一聚光型太陽能 電池晶片3、一容置槽14及一可替換式透氣元件4 ;該殼 體1内部形成一腔室11，且該殼體1頂部形成一可供太陽 光照射進入的窗口 12，而與該腔室11相連通。該反射鏡2 係呈弧凹狀，並配置於該窗口 12，且反射鏡2中央以弧凹 形態向下方伸入該腔室11内，而於該反射鏡2頂部形成一 朝向上方的弧凹狀反光面21，且間隔該腔室11形成一聚光 區13，位於該窗口 12與弧凹狀反光面21之間，該反射鏡 6 M394572 2之弧凹狀反光面21能夠反射外界太陽光進入該聚光區 13 ° 該窗口設有一透鏡6(如圖1及圖2所示），位於該反 射鏡2頂部’該透鏡6可由玻璃或聚光膠材構成，且窗口 12中央並配置有一辅助鏡$，位於該透鏡6中央底面，並 位於該反射鏡2之弧凹狀反光面21中央上方的聚光區13 • 内’該太陽能電池晶片3係配置於該腔室11之聚光區13 内’並位於該弧凹狀反光面21中央，該反射鏡2之反射面 • 積係大於該輔助鏡5的反射面積，且辅助鏡5之反射面積 係大於該太陽能電池晶片3接收太陽熱輻射能的面積，而 使該反射鏡2、辅助鏡5及太陽能電池晶片3之間配置形成 一蓋赛格林式光學系統；如此，該反射鏡2能夠經由該弧 凹狀反光面21反射外界太陽光照射該輔助鏡5，且輔助鏡 5底部具有一朝向下方的弧凸狀反光面51，能夠接受該弧 凹狀反光面21反射之太陽光照射，並能夠反射太陽光照射 . 該太陽能電池晶片3,致使太陽能電池晶片3接受該反射鏡 φ 2及輔助鏡5反射之太陽光照射而發電。 該容置槽14係形成於該殼體1内（如圖1及圖2所 示），並位於腔室11外圍與殼體1内壁之間，且容置槽14 連通於該腔室11與外界大氣之間；實際上’該容置槽14 可位於腔室11底部的殼體1内’且容置槽14與腔室11之 間連通有複數透氣孔15。所述殼體1底部外壁與容置槽Μ 之間連通有複數穿孔161 ;實際上，該容置槽14於殻體1 底部形成一槽口 141，且槽口 14丨結合一底蓋I6，所述穿 孔161係形成於底蓋16上’而位於殼體1底部外壁。該透 7 M394572 氣元件4係填充於該容置槽14内’而間隔於該腔室u與外 界大氣之間，且透氣元件4上具有多數可供空氣流通的微 細通孔41 ;實施上’該透氣元件4可由透氣之海棉、不織 布、金屬或非金屬遽網等材料構成，而形成絲網或溝槽結 構，致使所述通孔41、41a呈網孔狀或圓孔狀（如圖3所示）。 藉由上述，可供據以實施本創作，特別是當太陽光照 -射該殼體1頂面時（如圖2所示）’太陽光線7能夠通過該 透鏡6照射該反射鏡2之弧凹狀反光面21，且弧凹狀反光 # 面21會反射所述太㈤光線7照射該辅助鏡5之弧凸狀反光 面51 ’同時該旅凸狀反光面51會反射所述太陽光線7照射 太陽能電池晶片3 ’致使太陽能電池晶片3發電；期間，外 界空氣可經由所述透氣孔15、穿孔ι61及透氣元件4的通 孔41循環於該腔室11與容置槽14之間，同時藉由透氣元 件4過濾流通於腔室11、容置槽14與外界大氣之間的空 氣，以避免外界灰塵進入腔室11内堆積。當透氣元件4附 著過多灰塵時，可將底蓋16自殼體1底部取下，並便更換 • 該透氣元件4，而使透氣元件4具備可隨時替換的便利性； 據此，以提升腔室11之防污、透氣及散熱能力，進而確保 太陽能電池模組的正常發電效率。 此外，由於該透氣元件谷易雙到腔室1 1内冷、熱環境 的影響而老化變質；因此’在另一具體的實施I，^可省 略上述殼體1内的容置槽及底蓋（如圖4所示），該殼體J 底部形成一以上之透氣孔15,而使所述透氣孔15連通於該 腔至11與外界大氣之間，並配置一以上之金屬粉末燒結而 成的圓柱狀透氣元件8於殼體i底部，且所述透氣元件8 8 係銜接該透氣孔15,而間隔於該腔室u盥外界大氣之間； 實際上，所述透氣元件8可螺組於該遷氣孔15上，而裸露 於殻體1底部；或者，所述透氣元件8亦可經由一導氣管 ^銜接透氣孔15。據此，經由該透氣元件8過遽流通於該 腔室11與外界大氣之_空氣’，免外界錢進入腔室 U内堆積，除了能夠提升腔t 11之防污、透氣及散熱能力 -从外，更加能夠提升所述透氣元件8的耐久使用壽命，其 • 餘構件組成及實施方式係等同於上迷實施例。 % 參閱圖5所示，揭示出本創作第二款實施例的剖示 ® ’說明其於上述第-款實施例相異之處在於，該反射鏡 &可為ϋ里爾透鏡’並省略上述透鏡6及辅助鏡5等構 ，，該反射鏡2a下方的腔室11形成該聚光區13，且太陽 月電池晶片3位於反射鏡2a中央下方的腔室η内壁面上， ^反射鏡2a之反射面積係大於該太陽能電池晶片3接收太 陽熱輻射能的面積；如此，當太陽光照射該殼體丨頂面時， - 太陽光線7會接受該反射鏡2a折射，而使所述太陽光線7 φ 照射太陽能電池晶片3，致使太陽能電池晶片3發電，其餘 構件組成及實施方式係等同於上述第一款實施例。 請參閱圖6所示，揭示出本創作第三款實施例的剖示 圖’說明其於上述第一款實施例相異之處在於，省略上述 輔助鏡5’該太陽能電池晶片3位於該透鏡6中央底面，而 鄰近該窗口 12 ’且太陽能電池晶片3位於該反射鏡2之弧 凹狀反光面21中央上方的聚光區13内，該反射鏡2之反 射面積係大於該太陽能電池晶片3接收太陽熱輻射能的面 積；如此’當太陽光照射該殼體1頂面時，太陽光線7能 9 M394572 夠通過透鏡6照射反射鏡2之弧凹狀反光面21，且反射鏡 2經由弧凹狀反光面21反射所述太陽光線7照射該太陽能 電池晶片3，致使太陽能電池晶片3發電，其餘構件組成及 實施方式係等同於上述第一款實施例。 綜上所陳，僅為本創作之較佳實施例而已，並非用以 限定本創作；凡其他未脫離本創作所揭示之精神下而完成 的等效修飾或置換，均應包含於後述申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1 :為本創作第一款實施例的立體分解圖。 圖2 :為圖1實施例的剖示圖。 圖3 :為本創作之透氣元件的立體圖。 圖4 :為圖2實施例之附加實施型態的剖不圖。 圖5 :為本創作第二款實施例的剖示圖。 圖6 :為本創作第三款實施例的剖示圖。 【主要元件符號說明】 1 殼體 11 腔室 12 窗口 13 聚光區 14 容置槽 141 槽口 15 透氣孔 16 底蓋 161 穿孔 M394572 2 ' 2a 反射鏡 21 弧凹狀反光面 3 太陽能電池晶片 4、8 透氣元件 41、41a 通孔 5 輔助鏡 51 弧凸狀反光面 6 透鏡 7 太陽光線 81 導氣管

Claims (1)

1. M394572 六、申請專利範圍： 1. 一種聚光型太陽能電池模組之防污透氣裝置，包含： 一殼體，内部形成一腔室，該殼體頂部形成一可供太 陽光照射進入的窗口，而與該腔室相連通； 一反射鏡，配置於該窗口，以間隔該腔室形成一聚光 區，且該反射鏡能夠反射外界太陽光進入該聚光區； 一太陽能電池晶片，配置於該腔室之聚光區内，接受 該反射鏡反射之太陽光照射而發電； 一容置槽，形成於該殼體内，並連通於該腔室與外界 大氣之間；及 一可替換式透氣元件，填充於該容置槽内，而間隔於 該腔室與外界大氣之間。 2. 如申請專利範圍第1項所述聚光型太陽能電池模組 之防污透氣裝置，其中該容置槽位於該腔室外圍與該殼體 内壁之間。 3. 如申請專利範圍第1項所述聚光型太陽能電池模組 之防污透氣裝置，其中該容置槽與該腔室之間連通有複數 透氣孔。 4. 如申請專利範圍第1項所述聚光型太陽能電池模組 之防污透氣裝置，其中該殼體外壁與該容置槽之間連通有 複數穿孔。 5. —種聚光型太陽能電池模組之防污透氣裝置，包含： 一殼體，内部形成一腔室，該殼體頂部形成一可供太 陽光照射進入的窗口，而與該腔室相連通； 12 M394572 一反射鏡，配置於該窗口’以間隔該腔室形成一聚光 區，且該反射鏡能夠反射外界太陽光進入該聚光區； 一太陽能電池晶片，配置於該腔室之聚光區内，接受 該反射鏡反射之太陽光照射而發電； 一以上之透氣孔’形成於該殼體上，並連通於該腔室 與外界大氣之間；及 一以上之金屬粉末燒結而成的透氣元件，銜接該透氣 孔，而間隔於該腔室與外界大氣之間。 6. 如申請專利範圍第1或5項所述聚光型太陽能電池 模組之防污透氣裝置，其中該反射鏡以弧凹形態向下方伸 入該腔室内，而於該反射鏡上形成一朝向上方的弧凹狀反 光面，該聚光區係位於該窗口與該弧凹狀反光面之間。 7. 如申請專利範圍第6項所述聚光型太陽能電池模組 之防污透氣裝置，其中該窗口配置一輔助鏡，位於該反射 鏡上方，該太陽能電池晶片位於該弧凹狀反光面上，該反 射鏡經由該弧凹狀反光面反射外界太陽光照射該輔助鏡， 且該辅助鏡上具有一可接受該弧凹狀反光面反射之太陽光 照射的弧凸狀反光面’能夠反射太陽光照射該太陽能電池 晶片。 8. 如申請專利範圍第6項所述聚光型太陽能電池模組 之防污透氣裝置’其中該太陽能電池晶片鄰近該窗口，並 位於該反射鏡之該弧凹狀反光面上方，該反射鏡經由該弧 凹狀反光Φ反射外界域純射該太陽能 電池晶片。 # 9·如申請專利範圍第1或5項所述聚光型太陽能電池 拉組之防>5透氣裝置，其中該反射鏡係為—菲埋爾透鏡。 13 M394572 10.如申請專利範圍第1或5項所述聚光型太陽能電池 模組之防污透氣裝置，其中該透氣元件上具有多數微細通 孔。