[发明专利]太阳能系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种能源系统，特别是涉及一种太阳能系统。

背景技术

太阳能是一种永不耗尽且无污染的能源，在解决目前石化能源所 面临的污染与短缺的问题时，一直是最受瞩目的焦点。由于太阳能面 板(solar panel)具有光伏电池(photovoltaic cell，PV cell)，使得太阳能面板 能直接将光能转换成电能。然而，如何充分地利用太阳光使其具有较 佳的光电转换效率则为目前相当重要的研究课题。

一般来说，以硅基材料作成的太阳能面板，其光电转换效率通常 为20～30％。主要的原因是受限于其通常可吸收并转换的能隙为1.1电 子伏特，亦即是，其吸收的太阳光的中心波长为小于1100nm，其中当 波长越小于1100nm时，其光电转换效率越差。于是，大多数照射至太 阳能面板上的太阳光便形成浪费，此外，由于大多数的太阳光的能量 并未转换成电能，因此，非太阳能面板可转换的光线，便于太阳能面 板上形成热的形式，进而提高太阳能面板的温度，其中以高效率聚光 型太阳能面板(high concentration photovoltaic，HCPV)的系统最为严重。 因此，通常会设置一冷却装置以维持太阳能面板的温度，避免太阳能 面板的温度过高。如此一来，便会增加制作上的成本。

因此，现有的太阳能系统除了未能有效地转换太阳光的能量以提 高整体的光电转换效率外，更因配置了冷却装置而提高了制作的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能系统，其可提供较佳的整体光电 转换效率，并具有较低廉的制作成本。

为达到上述目的，本发明提出一种太阳能系统，其包括一反射单 元、一热能吸收器以及一第一太阳能面板。反射单元具有一第一能隙 太阳能电池以及一反射面。反射单元适于反射或会聚太阳光，并根据 第一能隙太阳能电池将波长短于等于x纳米的太阳光转换成电能。热 能吸收器将反射单元所反射的波长长于等于y纳米的太阳光转换成热 能。太阳光可穿透热能吸收器。热能吸收器具有一第一表面、一液体 与一第二表面。液体位于第一表面与第二表面之间。第一表面面向反 射面。第二表面背向反射面，并面对于第一太阳能面板。第一太阳能 面板具有一第二能隙太阳能电池，并根据第二能隙太阳能电池适于将 穿透热能吸收器的波长短于等于z纳米的太阳光转换成电能。第一能 隙太阳能电池的能隙大于第二能隙太阳能电池的能隙，且y≧z，z>x。

在本发明的一实施例中，太阳能系统更包括一热吸收体。热吸收 体配置于热能吸收器的第一表面上，其中热吸收体适于吸收波长长于 等于y纳米的太阳光，并将其转换成热能。

在本发明的一实施例中，太阳能系统更包括一第二太阳能面板。 第二太阳能面板配置于热吸收体上，并具有一第三能隙太阳能电池。 第二太阳能面板适于根据第三能隙太阳能电池将通过其中的太阳光转 换成电能。

在本发明的一实施例中，太阳能系统更包括一控制装置。控制装 置适于根据反射单元所在位置与时间以控制反射单元面向太阳的一方 向。

在本发明的一实施例中，太阳能系统更包括一热致电装置。热致 电装置适于将热能吸收器所产生的热能转换成电能。

在本发明的一实施例中，由于太阳能系统使用反射单元与热能吸 收器分别转换部分波长的太阳光为电能与热能，其中被转换的太阳光 波段为非第一太阳能面板主要转换太阳光为电能的波段，因此，在不 影响原太阳能系统的光电转换效率下，更可提高整体的光电转换效率。 除此之外，由于反射单元与热能吸收器已吸收掉大部分的太阳光的能 量，因此，无须使用冷却装置冷却第一太阳能面板，而可节省太阳能 系统的制作成本。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施 例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明一实施例的太阳能系统的示意图。

图1B为图1A所绘示的太阳能系统的局部放大图。

图1C为本发明另一实施例的太阳能系统的示意图。

图2A绘示为太阳光的光谱分布图。

图2B绘示为一实施例的太阳光穿透热能吸收器后的光谱图。

图2C绘示为另一实施例的太阳光穿透热能吸收器后的光谱图。

图3绘示为另一实施例的太阳能系统的局部示意图。

主要元件符号说明：