[发明专利]发电吸热装置

说明书

技术领域

本发明有关于一种发电吸热装置，尤其是指一种应用于太阳能热水器上的发电吸热装置，其主要是使用了宽带谱吸光设计及通过散射膜导入散射的光线，从而达到提高吸热与增加发电量的功效。

背景技术

太阳能技术分为有源(主动式)及无源(被动式)两种。有源的例子有太阳能光电及光热转换，使用电力或机械设备收集太阳能，而这些设备是依靠外部能源运作的，因此称为有源。无源的例子有在建筑物引入太阳光作照明等，其中是利用建筑物的设计、选择所使用物料等达到利用太阳能的目的，由于其中的运作无需由外部提供能源，因此称为无源。

而目前市面上的太阳能热水器大多只具有加热的功能，比如公告第M446314号揭示了一种具有薄膜太阳能电池的太阳能热水器，其包括：框架、储水槽、面盖、薄膜太阳能电池、集热单元、水循环通道。薄膜太阳能电池与集热单元分别自上而下设置于框架内。水循环通道与储水槽相通，并设置于框架内且位于薄膜太阳能电池的下方。其面盖为平板状结构，且其材质为可透光材质；其中该薄膜太阳能电池是位于该面盖的一下表面。其缺点就是无法同时兼顾吸热与发电。

另外，太阳能发电模块仅具发电功能，虽有部分太阳能发电模块也具备提供热水的功能，然而其所产生的热水温度普遍不够高，也有部分太阳能热水器配置了导热器搭配热电能源转换模块以产生电力。而市面上所需的具有发电功效的太阳能热水器大致上如公告第M443148号揭示的一种兼具发电功能的太阳能热水器，其包含：一储热桶、一集热器以及一CIGS薄膜太阳能发电组，其中，CIGS薄膜太阳能发电组，包含一CIGS薄膜太阳能板、一蓄电单元以及一切控单元，该CIGS薄膜太阳能板是安设在集热器的集热管上，并电性连接至蓄电单元，该蓄电单元电性连接至切控单元，该切控单元为电性连接于储热桶的加热器；通过上述结构，使太阳能热水器于夜间或日照光线强度较弱时，即可通过蓄电单元储存的电能使加热器对储热桶的储水加热，使太阳能热水器的使用不受限于日照光线的强度。

然而目前热电晶片技术不够成熟且效率不佳，特别是在温差不够大的环境下，所能产生的电力更是有限。在有限的屋顶面积与经济上的考虑下，使得住户仅能择一安装。因此，缺点就是无法同时兼顾吸热与发电，且太阳光能吸收不完整。

发明内容

因此，发明人鉴于上述不足之处，秉持多年该相关行业的丰富设计开发及实际制作经验，针对现有的结构再予以研究改良，因而发明出一种发电吸热装置，以期望达到更佳的实用价值性的目的。

本发明的主要目的为提供一种发电吸热装置，尤其是指一种应用于太阳能热水器上的发电吸热装置，以提供一种利用宽带谱提高吸光效果，同时经由导入散射光线，来达到提高吸热与增加发电量的功效。

本发明发电吸热装置的目的与功效是由以下的技术所实现：

其主要包含有基材、太阳能晶片、热熔胶膜及透光盖板，其中在基材与太阳能晶片之间设有宽带谱吸光材料层及散射膜；因此，利用宽带谱吸光材料层对应吸收可见光及不可见光(紫外光及红外光)，以提高吸热效果，且经由散射膜将短波长的光线散射，使部分短波长光线进入太阳能晶片，达到提升发电量的功效。

如上所述的发电吸热装置，其中该宽带谱吸光材料层中的吸光材料可为纳米碳球、纳米碳管、石墨烯或碳黑中的一种。

如上所述的发电吸热装置，其中该宽带谱吸光材料层为包含有热熔胶及吸光材料，且使吸光材料分布(散)于热熔胶之中。

如上所述的发电吸热装置，其中该散射膜为热熔胶中添加散射粒子，且该散射粒子直径介于5纳米至400纳米之间。

如上所述的发电吸热装置，其中该发电吸热装置应用在太阳能热水器时，当水流经过此发电吸热装置，可被加热而提高温度。

如上所述的发电吸热装置，其中该发电吸热装置可以结合一蓄电池或与市电并联。

附图说明

图1为本发明的结构剖视示意图；

图2为本发明的平面示意图；

图3为本发明用于太阳能热水器的示意图；

图4为本发明中吸光材料的吸收光谱图；

图5本发明中散射膜的反射光谱图。

主要附图标号说明：

1发电吸热装置  11基材

12太阳能晶片   13热熔胶膜

14透光盖板

15宽带谱吸光材料层

151热熔胶      152吸光材料

16散射膜       161热熔胶

162散射粒子

2太阳能热水器