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1、10申请公布号CN104101935A43申请公布日20141015CN104101935A21申请号201310120475X22申请日20130409G02B6/00200601H01L31/0420140171申请人奇菱科技股份有限公司地址中国台湾台南市72发明人江奕兴张德宏蔡荣烈范卓涵74专利代理机构北京戈程知识产权代理有限公司11314代理人程伟孙向民54发明名称发电模块及其导光膜57摘要本发明涉及一种发电模块及其导光膜。该导光膜包括一薄膜基底及至少一微结构。该微结构位于该薄膜基底的一侧面上。入射光束通过该导光膜后，输出光束在输出角度为70度至110度间的总光通量大于所述输出光束在输。
2、出角度为0度至180度间的总光通量的40。因此，大部分所述输出光束可以正向出光。51INTCL权利要求书1页说明书8页附图10页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页附图10页10申请公布号CN104101935ACN104101935A1/1页21一种导光膜，包括一薄膜基底，所述薄膜基底具有一第一侧面及一第二侧面，该第二侧面相对于该第一侧面；及至少一微结构，所述微结构位于该薄膜基底的该第一侧面或该第二侧面上；其中，多道入射光束在通过该导光膜后形成多道输出光束，该输出光束及该导光膜间的角度定义为一输出角度，当该输出光束向下且平行于该导光膜时，其输出角度定义为0。
3、度，当该输出光束向上且平行于该导光膜时，其输出角度定义为180度，其中，所述输出光束在输出角度为70度至110度间的总光通量大于所述输出光束在输出角度为0度至180度间的总光通量的40。2根据权利要求1所述的导光膜，其中所述微结构包括一第一表面及一第二表面，该第二表面位于该第一表面的上方，其中该第一表面及一参考面之间具有一第一夹角，该参考面垂直于该薄膜基底，该第二表面及该参考面之间具有一第二夹角。3根据权利要求1所述的导光膜，其中所述微结构的剖面呈三角形。4根据权利要求1所述的导光膜，其中所述入射光束及一参考面间的角度定义为一入射角度，该参考面垂直于该薄膜基底，当该入射光束向下时，该入射角度定。
4、义为正值，所述入射光束的入射角度介于10度至80度之间。5根据权利要求2所述的导光膜，其中所述第一夹角的值介于25度至60度之间，且该第二夹角的值介于0度至15度之间。6根据权利要求2所述的导光膜，其中所述第一表面及所述第二表面间的夹角的值介于25度至75度之间。7根据权利要求1所述的导光膜，其中所述微结构面对所述入射光束。8根据权利要求1所述的导光膜，其中所述导光膜为一透光材料，该透光材料的折射率介于135165之间，且该透光材料的光穿透率介于075095之间。9一种发电模块，包括一导光膜，包括一薄膜基底，所述薄膜基底具有一第一侧面及一第二侧面，该第二侧面相对于该第一侧面；及至少一微结构，所。
5、述微结构位于该薄膜基底的该第一侧面或该第二侧面上，其中，多道入射光束在通过该导光膜后形成多道输出光束，该输出光束及该导光膜间的角度定义为一输出角度，当该输出光束向下且平行于该导光膜时，其输出角度定义为0度，当该输出光束向上且平行于该导光膜时，其输出角度定义为180度，其中，所述输出光束在输出角度为70度至110度间的总光通量大于所述输出光束在输出角度为0度至180度间的总光通量的40及至少一光电转换元件，邻接设置于该薄膜基底的该第一侧面或该第二侧面，以接受来自该导光膜的所述输出光束。10根据权利要求9所述的发电模块，其中所述光电转换元件具有一受光面，且该受光面平行于该薄膜基底。11根据权利要求。
6、9所述的发电模块，其中所述入射光束为太阳光光束。权利要求书CN104101935A1/8页3发电模块及其导光膜技术领域0001本发明涉及一种发电模块，具体来说，涉及一种具有导光膜的发电模块。背景技术0002现有太阳能发电模块会在太阳光入射角度变大时降低发电量，由于太阳在一天之中会移动位置，因此现有太阳能发电模块通常装设于空旷处（例如平放于屋顶），或是搭配一追日系统。然而，将该太阳能发电模块平放设置需要非常大的空地，在实际实施上有其限制。此外，该追日系统虽然可以随时维持太阳光在低入射角度射入太阳能发电模块以维持较高的发电量，然而其造价昂贵，连带提高该太阳能发电模块整体的成本。0003因此，有必要。
7、提供一种发电模块及其导光膜，以解决上述问题。发明内容0004本发明的目的在于提供一种导光膜，其包括一薄膜基底及至少一微结构。该薄膜基底具有一第一侧面及一第二侧面，该第二侧面相对于该第一侧面。该微结构位于该薄膜基底的该第一侧面或该第二侧面上。借此，多道入射光束在通过该导光膜后形成多道输出光束，该输出光束及该导光膜间的角度定义为一输出角度，当该输出光束向下且平行于该导光膜时，其输出角度定义为0度，当该输出光束向上且平行于该导光膜时，其输出角度定义为180度，其中，所述输出光束在输出角度为70度至110度间的总光通量大于所述输出光束在输出角度为0度至180度间的总光通量的40。因此，大部分所述输出光。
8、束可以正向出光。0005优选地，所述微结构包括一第一表面及一第二表面，该第二表面位于该第一表面的上方，其中该第一表面及一参考面之间具有一第一夹角，该参考面垂直于该薄膜基底，该第二表面及该参考面之间具有一第二夹角。0006优选地，所述微结构的剖面大致呈三角形。0007优选地，所述入射光束及一参考面间的角度定义为一入射角度，该参考面垂直于该薄膜基底，当该入射光束向下时，该入射角度定义为正值，所述入射光束的入射角度介于10度至80度之间。0008优选地，所述第一夹角的值介于25度至60度之间，且该第二夹角的值介于0度至15度之间。0009优选地，所述第一表面及所述第二表面间的夹角的值介于25度至75。
9、度之间。0010优选地，所述微结构面对所述入射光束。0011优选地，所述导光膜为一透光材料，该透光材料的折射率介于135165之间，且该透光材料的光穿透率介于075095之间。0012本发明的另一目的在于提供一种发电模块，其包括一导光膜及至少一光电转换元件。该导光膜与上述导光膜相同。该光电转换元件邻设于该薄膜基底的该第一侧面或该第二侧面，以接受来自该导光膜的所述输出光束。借此，该导光膜可将大部分的光导至输出角说明书CN104101935A2/8页4度为70度至110度间而出光，以正向射至该光电转换元件，而维持相当高的发电效率。0013优选地，所述光电转换元件具有一受光面，且该受光面大致平行于该。
10、薄膜基底。0014优选地，所述入射光束为太阳光光束。0015因此，本发明的有益效果为该发电模块的发电效率对入射光束的入射角度的相依性相当低。如果所述入射光束为太阳光光束，该发电模块可以做成立面窗组，而不会影响发电效率，如此可节省放置空间，而且可不必增设现有追日系统，因此，结构简单，制造成本低。附图说明0016图1显示本发明的导光膜的一实施例的立体示意图；0017图2显示图1的导光膜的侧视图；0018图3显示图2的局部放大图；0019图4显示本发明导光膜的其他型式；0020图5显示利用一测试仪器测试本发明导光膜的示意图；0021图6显示利用图5的测试仪器的比较例的示意图；0022图7显示利用图5。
11、的测试仪器测试本发明导光膜的第三形态的示意图；0023图8显示本发明发电模块的一实施例的侧视图；0024图9显示图8发电模块与比较例发电模块的发电效率比较图；及0025图10显示本发明发电模块的另一实施例的侧视图。0026主要元件符号说明00271第一夹角00282第二夹角00293输出角度00304入射角度00311本发明的导光膜的一实施例00324本发明发电模块的一实施例00335本发明发电模块的另一实施例00346测试仪器003511薄膜基底003612微结构003720参考面003830入射光束003931输出光束004041光电转换元件004161光源004262光源004363光源。
12、004464光源004565光源说明书CN104101935A3/8页5004666光源004767光源004868光源004969接收器005071曲线005172曲线0052111第一侧面0053112第二侧面0054121微结构的第一表面0055122微结构的第二表面0056123弧形倒角0057411受光面。具体实施方式0058图1显示本发明的导光膜的一实施例的立体示意图。图2显示图1的导光膜的侧视图。图3显示图2的局部放大图。该导光膜1包括一薄膜基底11及至少一微结构12。在本实施例中，该导光膜1包括多个微结构12。该薄膜基底11具有一第一侧面111及一第二侧面112，且该第二侧面1。
13、12相对于该第一侧面111。0059该微结构12位于该薄膜基底11的该第一侧面111或该第二侧面112上。在本实施例中，该微结构12位于该薄膜基底11的该第二侧面112上，且该微结构12包括一第一表面121及一第二表面122。该第二表面122位于该第一表面121的上方。一参考面20定义为一垂直于该薄膜基底11的该第一侧面111或该第二侧面112的假想面。也就是说，当该导光膜1垂直正立时，该参考面20为一假想水平面。该第一表面121及该参考面20之间具有一第一夹角1。该第二表面122及该参考面20之间具有一第二夹角2。0060在本实施例中，该第一夹角1的值介于25度至60度之间，且该第二夹角2的。
14、值介于0度至15度之间。该第一表面121及该第二表面122间的夹角（也就是，该第一夹角1及该第二夹角2的和）的值介于25度至75度之间。较佳地，该第一夹角1的值不同于该第二夹角2的值，其中该第一夹角1的值介于30度至55度之间，该第二夹角2的值介于5度至10度之间，且该第一表面121及该第二表面122间的夹角（也就是，该第一夹角1及该第二夹角2的和）的值介于35度至65度之间。在本实施例中，该微结构12的剖面大致呈三角形，且该第一表面121与该第二表面122相交。0061该薄膜基底11的材料与该微结构12的材料相同。该薄膜基底11及该微结构12是以透光材料制成，例如聚甲基丙烯酸甲酯POLYME。
15、THYLMETHACRYLATE,PMMA、丙烯酸基高分子ARCYLICBASEDPOLYMER、聚碳酸酯POLYCARBONATE,PC、聚对苯二甲酸乙二酯POLYETHYLENETEREPHTHALATE,PET、聚苯乙烯POLYSTYRENE,PS或其共聚物COPOLYMER，可以理解的是，该薄膜基底11的材料也可不同于该微结构12的材料。其中，所述透光材料的折射率较佳的是介于135至165之间，而其光穿透率较佳的是介于075095之间。0062在实际应用中，多道入射光束30在通过该导光膜1后形成多道输出光束31。在本说明书CN104101935A4/8页6实施例中，所述入射光束30为阳。
16、光，且该微结构12面对所述入射光束30。在其他实施例中，该微结构12背对所述入射光束30，也就是所述入射光束30照射该薄膜基底11的该第一侧面111。0063如图2所示，该输出光束31及该导光膜1间的角度定义为一输出角度3。当该输出光束也就是，该输出光束32向下且平行于该导光膜1时，该输出角度3定义为0度。当该输出光束也就是，该输出光束33为水平且平行于该参考面20时，该输出角度3定义为90度。当该输出光束也就是，该输出光束34向上且平行于该导光膜1时，该输出角度3定义为180度。0064该入射光束30及该参考面20间的角度定义为一入射角度4。当该入射光束30向下时，该入射角度4定义为正值。当。
17、该入射光束图中未示为水平且平行于该参考面20时，该入射角度4定义为0度，且当该入射光束图中未示向上时，该入射角度4定义为负值。0065如图3所示，所述入射光束30通过折射由该微结构12的第二表面122进入该微结构12，且被该微结构12的第一表面121反射。接着，被反射的所述入射光束30通过该薄膜基底11形成所述输出光束31。要特别注意的是，由于该第一夹角1及该第二夹角2的特殊设计，所述入射光束30可被该第一表面121反射。此外，所述输出光束31会集中于该输出角度3的一特定范围，也就是说，该输出角度的特定范围内的所述输出光束31的总光通量相比于该输出角度的其他范围的其他输出光束31为一峰值。00。
18、66在本实施例中，所述入射光束30的入射角度4介于10度至80度之间，且所述输出光束31于输出角度为70度至110度间的总光通量大于所述输出光束31于输出角度为0度至180度间的总光通量的40，较佳地，大于50、60或70。0067图4显示本发明导光膜的其他型式。该微结构12可更包括一弧形倒角CURVEDCHAMFER123。该弧形倒角123位于该第一表面121及该第二表面122之间，且与该第一表面121及该第二表面122邻接。此外，其它实施例中，该弧形倒角123也可邻接两微结构12之间。0068图5显示利用一测试仪器测试本发明导光膜的示意图。该测试仪器6包括8个光源61,62,63,64,6。
19、5,66,67,68及37个接收器69。该导光膜1位于该测试仪器6的中心，所述光源61,62,63,64,65,66,67,68位于该导光膜1的左侧，且所述接收器69位于该导光膜1的右侧。所述接收器69围绕该导光膜1以形成一半圆形，且所述接收器69的间距均等，因此所述接收器69可测量所述输出光束31自0度至180度之间中每隔5度的光通量例如，流明LUMEN。0069该光源61是用以产生入射角度为10度的入射光束，该光源62是用以产生入射角度为20度的入射光束，该光源63是用以产生入射角度为30度的入射光束，该光源64是用以产生入射角度为40度的入射光束，该光源65是用以产生入射角度为50度的入。
20、射光束，该光源66是用以产生入射角度为60度的入射光束，该光源67是用以产生入射角度为70度的入射光束，且该光源68是用以产生入射角度为80度的入射光束。所述光源61,62,63,64,65,66,67,68同时开启。0070以下表1显示该导光膜1的第一形态的测试结果。在该导光膜1的第一形态中，该第一夹角1为30度，且该第二夹角2为10度。在表1中，输出角度T为0度至180说明书CN104101935A5/8页7度间的光通量比8423代表由所述接收器69所测得的所述输出光束31在输出角度为0度至180度间的总光通量相对于由所述光源61,62,63,64,65,66,67,68所提供的总光通量的。
21、比例。输出角度T为60度至120度间的光通量比7719代表由所述接收器69所测得的所述输出光束31在输出角度为60度至120度间的总光通量相对于由所述光源61,62,63,64,65,66,67,68所提供的总光通量的比例。输出角度T为70度至110度间的光通量比6397代表由所述接收器69所测得的所述输出光束31在输出角度为70度至110度间的总光通量相对于由所述光源61,62,63,64,65,66,67,68所提供的总光通量的比例。输出角度T为80度至100度间的光通量比4272代表由所述接收器69所测得的所述输出光束31在输出角度为80度至100度间的总光通量相对于由所述光源61,62。
22、,63,64,65,66,67,68所提供的总光通量的比例。0071输出角度T为70度至110度间/输出角度T为0度至180度间的光通量比7595代表输出角度T为70度至110度间的光通量比6397及输出角度T为0度至180度间的光通量比8423的比例。0072表1该导光膜1的第一形态的测试结果0073输出角度的范围光通量比T0度至180度间8423T60度至120度间7719T70度至110度间6397T80度至100度间4272T70度至110度/T0度至180度间759500740075如表1所示，因为本发明该第一夹角130度及该第二夹角210度的特殊设计，输出角度T为70度至110度间。
23、/输出角度T为0度至180度间的光通量比为7595，代表7595的所述输出光束31被导向70度至110度间的输出角度。该介于70度至110度间的输出角度为较佳范围，代表该导光膜1能将所述入射光束30导向垂直该导光膜1而出光，也就是正向出光功能佳。0076图6显示利用图5的测试仪器的比较例的示意图。该比较例与图5不同的是，该比较例并没有待测物。此外，图6的测试条件与图5的测试条件相同。以下表2显示该比较例的测试结果。0077表2该比较例的测试结果0078说明书CN104101935A6/8页8输出角度的范围光通量比T0度至180度间10000T60度至120度间3750T70度至110度间250。
24、0T80度至100度间1250T70度至110度/T0度至180度间25000079如表2所示，因为该比较例不具有导光膜，因而不具有导光效果，使得仅有2500的所述输出光束31位于70度至110度间的输出角度。0080以下表3显示该导光膜1的第二形态的测试结果。在该导光膜1的第二形态中，该第一夹角1为30度，且该第二夹角2为5度。其他测试条件与第一形态的测试条件相同。0081表3该导光膜1的第二形态的测试结果0082输出角度的范围光通量比T0度至180度间8980T60度至120度间8261T70度至110度间7508T80度至100度间5351T70度至110度/T0度至180度间83610。
25、083如表3所示，因为本发明该第一夹角130度及该第二夹角25度的特殊设计，输出角度T为70度至110度间/输出角度T为0度至180度间的光通量比为8361，代表8361的所述输出光束31被导向70度至110度间的输出角度。该介于70度至110度间的输出角度为较佳范围，代表该导光膜1能将所述入射光束30导向垂直该导光膜1而出光，也就是正向出光功能佳。0084图7显示利用图5的测试仪器测试本发明导光膜的第三形态的示意图。在该导光膜1的第三形态中，该第一夹角1为35度，且该第二夹角2为10度。此外，该微结构12背对所述光源61,62,63,64,65,66,67,68，也就是所述光源61,62,6。
26、3,64,65,66,67,68照射该薄膜基底11的该第一侧面111。其他测试条件与第一形态的测试条件相同。以下表4显示该导光膜1的第三形态的测试结果。0085表4该导光膜1的第三形态的测试结果0086说明书CN104101935A7/8页9输出角度的范围光通量比T0度至180度间7756T60度至120度间6242T70度至110度间4479T80度至100度间2971T70度至110度/T0度至180度间57750087如表4所示，输出角度T为70度至110度间/输出角度T为0度至180度间的光通量比为5775，代表5775的所述输出光束31被导向70度至110度间的输出角度。因此，该导光。
27、膜1的第三形态正向出光功能仍佳。0088以下表5显示该导光膜1的第四形态的测试结果。在该导光膜1的第四形态中，该第一夹角1为55度，且该第二夹角2为10度。其他测试条件与第三形态的测试条件相同。0089表5该导光膜1的第四形态的测试结果0090输出角度的范围光通量比T0度至180度间7870T60度至120度间5651T70度至110度间4629T80度至100度间3555T70度至110度/T0度至180度间58820091如表5所示，输出角度T为70度至110度间/输出角度T为0度至180度间的光通量比为5882，代表5882的所述输出光束31被导向70度至110度间的输出角度。因此，该导。
28、光膜1的第四形态正向出光功能仍佳。0092图8显示本发明发电模块的一实施例的侧视图。该发电模块4包括一导光膜1及至少一光电转换元件41。该导光膜1与图1至图4所示的该导光膜1相同或近似，其包括一薄膜基底11及至少一微结构12。该光电转换元件41邻设于该薄膜基底11的该第一侧面111或该第二侧面112，以接受来自该导光膜1的所述输出光束31。该光电转换元件41具有一受光面411，用以接受光线，且该受光面411大致平行于该薄膜基底11。在本实施例中，该导光膜1为上述的第二形态，也就是说，该第一夹角1为30度，且该第二夹角2为5度。然而，可以理解的是，该导光膜1可用上述的第一形态的导光膜1取代。在本。
29、实施例中，导光膜1利用其第一侧面111贴附至该光电转换元件41，使得该微结构12面对所述入说明书CN104101935A8/8页10射光束30。较佳地，所述入射光束30为太阳光光束，且该光电转换元件41用以将阳光转换成电能。0093图9显示图8发电模块与比较例发电模块的发电效率比较图，其中该比较例发电模块为上述不具有微结构12的薄膜基底11直接贴附至该光电转换元件41。图中曲线71代表图8发电模块4在不同入射光束的入射角度的发电效率，且曲线72代表比较例发电模块在不同入射光束的入射角度的发电效率。由曲线72可看出，比较例发电模块在入射光束的入射角度为0度时有最大的发电效率，随着入射光束的入射角。
30、度变大，其发电效率快速递减。反观图8发电模块4，由曲线71可看出，其发电效率在入射光束的入射角度为10度至80度时，皆可维持相当高的发电效率。这是由于该导光膜1具有正向出光的功能，也就是说，在入射光束的入射角度为10度至80度之间（较佳为30度至80度之间），该导光膜1可将其大部分的光导至输出角度为70度至110度间而出光，以正向射至该光电转换元件41，而维持相当高的发电效率。而当所述入射光束30为太阳光光束，并将该发电模块4做成立面窗组，由于本发明导光膜1的特殊设计，将可维持相当高的发电效率，如此一来，该立面窗组可节省放置空间，而且可不必增设现有追日系统，因此，结构简单，制造成本低。0094。
31、图10显示本发明发电模块的另一实施例的侧视图。该发电模块5包括一导光膜1及至少一光电转换元件41。该导光膜1与图1至图4所示的该导光膜1相同，其包括一薄膜基底11及至少一微结构12。该光电转换元件41用以接受来自该导光膜1的所述输出光束31。该光电转换元件41具有一受光面411，用以接受光线，且该受光面411大致平行于该薄膜基底11。在本实施例中，该导光膜1为上述的第三形态，也就是说，该第一夹角1为35度，且该第二夹角2为10度。然而，可以理解的是，该导光膜1可用上述的第四形态的导光膜1取代。在本实施例中，导光膜1利用其第二侧面112贴附至该光电转换元件41，使得该第一侧面111面对所述入射光。
32、束30。较佳地，所述入射光束30为太阳光光束，且该光电转换元件41是用以将阳光转换成电能。0095上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，并非限制本发明，因此本领域技术人员对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明的精神。本发明的权利范围应如后述的权利要求书所列。说明书CN104101935A101/10页11图1说明书附图CN104101935A112/10页12图2说明书附图CN104101935A123/10页13图3说明书附图CN104101935A134/10页14图4说明书附图CN104101935A145/10页15图5说明书附图CN104101935A156/10页16图6说明书附图CN104101935A167/10页17图7说明书附图CN104101935A178/10页18图8说明书附图CN104101935A189/10页19图9说明书附图CN104101935A1910/10页20图10说明书附图CN104101935A20。