電壓源產(chǎn)生器與電壓源模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明有關(guān)于一種電壓源產(chǎn)生器，特別是有關(guān)于一種具垂直多接面（Vertical MultiJunction,VMJ)電池的電壓源產(chǎn)生器。
【背景技術(shù)】
[0002] 高電壓靜電場（HighVoltageElectrostaticFields,HVEF)已被發(fā)現(xiàn)有廣泛的 應(yīng)用，如植物生長調(diào)節(jié)、食品殺菌以及疾病預(yù)防等。高電壓靜電場所采用的電壓為千伏特 (kV)等級，無法采用小型或中型的傳統(tǒng)電壓源。因此該高電壓靜電場需要可提供千伏特的 電壓源，以產(chǎn)生足夠的靜電場。然而，采用傳統(tǒng)千伏特電壓源將導(dǎo)致該高電壓靜電場的生產(chǎn) 成本過高。
[0003] 垂直多接面（VerticalMultiJunction,VMJ)電池是一種太陽能電池裝置，其具 有尺寸小的特性且可輸出高于傳統(tǒng)單一接面電池的輸出電壓。在一標(biāo)準(zhǔn)太陽照度下，典型 1厘米X-厘米的垂直多接面電池可產(chǎn)生高于25伏特的電壓，然而，傳統(tǒng)的單一接面電池僅 可以產(chǎn)生相當(dāng)?shù)头氐碾妷?。盡管如此，現(xiàn)今缺乏高效率光學(xué)設(shè)計的垂直多接面電池用以 產(chǎn)生千伏特的電壓仍為一嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
[0004] 有鑒于此，極有必要發(fā)展一種具有垂直多接面電池的電壓源產(chǎn)生器，其產(chǎn)生一千 伏特電壓并具有小尺寸與低成本的特性要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提出一種電壓源產(chǎn)生器，可產(chǎn)生一千伏特電壓 并具有小尺寸與低成本的特性。
[0006] 本發(fā)明的次要目的在于提出一種電壓源模塊，使用高效率光學(xué)設(shè)計的垂直多接面 電池，可產(chǎn)生一千伏特電壓并具有小尺寸與低成本的特性。
[0007] 為達(dá)到上述的主要目的，本發(fā)明提出一種電壓源產(chǎn)生器，其包括：一光傳輸元件， 其包含一內(nèi)部空間；以及一復(fù)數(shù)垂直多接面（VerticalMulti-Junction,VMJ)電池，其配 置于該光傳輸元件的該內(nèi)部空間之內(nèi)，并用以接收光并執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換，其中該垂直多接面 電池是以串聯(lián)方式連接。
[0008] 為達(dá)到上述的次要目的，本發(fā)明提出一種電壓源模塊，包括：至少兩電壓源產(chǎn)生 器，各電壓源產(chǎn)生器包含一光傳輸元件及一復(fù)數(shù)垂直多接面電池，其中該光傳輸元件包含 一內(nèi)部空間，該垂直多接面電池配置于該光傳輸元件的該內(nèi)部空間之內(nèi)，并用以接收光并 執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換，且其中該垂直多接面電池是以串聯(lián)方式連接；以及至少一個電性連接器，其 連接于該電壓源產(chǎn)生器。
[0009] 綜上所述，本發(fā)明所提出的電壓源產(chǎn)生器與電壓源模塊具有下列功效： 1.該電壓源產(chǎn)生器與電壓源模塊的太陽能電池可以在高聚光強(qiáng)度下運作，得到高的 光轉(zhuǎn)換效率。
[0010] 2.該電壓源產(chǎn)生器與電壓源模塊可產(chǎn)生一千伏特電壓并具有小尺寸與低成本的 特性。
【附圖說明】
[0011] 為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉數(shù)個較佳實 施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。雖然本發(fā)明可表現(xiàn)為不同形式的實施例，但附圖 所示及于下文中說明為本發(fā)明的較佳實施例，并請了解本文所揭示的是本發(fā)明的一范例， 且并非用以將本發(fā)明限制于附圖及/或所描述的特定實施例中。
[0012] 圖1為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一電壓源產(chǎn)生器的分解透視圖。
[0013] 圖2為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一電壓源產(chǎn)生器的透視圖。
[0014] 圖3為依據(jù)圖2的A-A虛線的側(cè)視剖面圖。
[0015] 圖4為依據(jù)圖2的B-B虛線的側(cè)視剖面圖。
[0016] 圖5為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一折射匹配材料將光導(dǎo)向垂直多接面電池的7K意 圖。
[0017] 圖6為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一光反射器將光導(dǎo)向垂直多接面電池的示意圖。
[0018] 圖7為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一導(dǎo)體元件的剖視圖。
[0019] 圖8為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一電壓源產(chǎn)生器的透視圖。
[0020] 圖9為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，具有一人工光源的一電壓源產(chǎn)生器的透視圖。
[0021] 圖10a為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一垂直多接面電池的側(cè)視圖。
[0022] 圖l〇b為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一垂直多接面電池的局部放大圖。
[0023] 圖11為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一垂直多接面電池的透視圖。
[0024] 圖12為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一垂直多接面電池的側(cè)視圖。
[0025] 圖13為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一垂直多接面電池的側(cè)視圖。
[0026] 圖14為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一垂直多接面電池的側(cè)視圖。
[0027] 圖15為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一電壓源模塊的透視圖。
[0028] 圖16為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一電壓源產(chǎn)生器的分解透視圖。
[0029] 圖17為依據(jù)圖13的C-C虛線的側(cè)視剖面圖。
[0030] 圖18為依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一光反射器將光導(dǎo)向垂直多接面電池的7K意圖。
[0031] 附圖標(biāo)記說明 D內(nèi)徑P等分面S空間T厚度W寬度X距離 d深度h高度差 100電壓源產(chǎn)生器120光傳輸元件 120S內(nèi)部空間120W內(nèi)壁121第一端部 122第二端部 130折射率匹配材料140垂直多接面電池 140a第一光接收表面140b第二光接收表面 140c第一端面140d第二端面 140P正向輸出垂直多接面電池140N反向輸出垂直多接面電池 142PN接面基板 142S光接收表面 144電極層144S顯露面144G凹槽 146鈍化層147導(dǎo)電電極148抗反射層 150光反射器150S凹槽表面 160導(dǎo)電元件161金屬線162聚偏二氟乙烯涂層 171正向輸出元件172反向輸出元件 181第一端帽182第二端帽181C電觸點182C電觸點 190人工光源 200電壓源模塊210殼體212第一窗口 214第二窗口 220電壓源產(chǎn)生器230光傳輸兀件231第一端部232第二端部 230S內(nèi)部空間 230W內(nèi)壁 240電極層 250垂直多接面電池250a第一光接收表面250b第二光接收表面 250P正向輸出垂直多接面電池250N反向輸出垂直多接面電池 260電性連接器 271正向輸出元件272反向輸出元件 280光反射器 291第一端帽292第二端帽 1421 P+型擴(kuò)散摻雜層1421aP+型端面 1422 P型擴(kuò)散摻雜層1422aP型端面 1423 N型擴(kuò)散摻雜層1423aN型端面 1424 N+型散摻雜層1424aN+型端面 1425 P-型擴(kuò)散摻雜層1425aP-型端面 1426 N-型擴(kuò)散摻雜層1426aN-型端面。
【具體實施方式】
[0032] 本發(fā)明將由協(xié)同附圖的下列詳盡描述而更為全面了解。現(xiàn)將描述某些例示性實施 例以提供本文所揭示的裝置及方法的結(jié)構(gòu)、功能、制造及使用原理的全面了解。此等實施例 的一個或多個實施例于附圖中加以繪示。熟悉此項技術(shù)的人將了解，本文所特定描述且在 附圖中繪示的裝置及方法并非限制性例示性實施例，且本發(fā)明的范疇僅由權(quán)利要求范圍加 以界定。結(jié)合一例示性實施例繪示或描述的特征可與其他實施例的諸特征進(jìn)行結(jié)合。此等 修飾及變動將包括于本發(fā)明的范疇內(nèi)。
[0033] 圖1為依據(jù)本發(fā)明的一實施例的一電壓源產(chǎn)生器的分解透視圖。圖2為依據(jù)本發(fā) 明的一實施例的一電壓源產(chǎn)生器的透視圖。圖3為依據(jù)圖2的A-A虛線的側(cè)視剖面圖。圖 4為依據(jù)圖2的B-B虛線的側(cè)視剖面圖。
[0034] 請參閱圖1、圖2、圖3及圖4,其為本發(fā)明的一種電壓源產(chǎn)生器100,其用以產(chǎn)生 一千伏特（kV)層次的電壓。該電壓源產(chǎn)生器100包含一光傳輸元件120與復(fù)數(shù)個垂直多 接面（VerticalMulti-JunctionVMJ)電池140。在一實施例中，該光傳輸元件120為一光 傳輸管（light-transmissivetube) 〇
[0035] 該光傳輸兀件120包含一內(nèi)部空間120S、一內(nèi)壁120W、一第一端部121以及一第 二端部122。該第二端部122與該第一端部121相反。該光傳輸元件120亦具有一內(nèi)徑D 并定義一等分面P，用以劃分該內(nèi)部空間為兩空間S。在一實施例中，該光傳輸元件120是 由玻璃所制成。在另一實施例中，該光傳輸元件120是由塑料所制成。在一實施例中，該光 傳輸元件120可具有不同的橫切面形狀，如方形、圓形、D字形及其他形狀，用以達(dá)成相同的 目的。
[0036] 該垂直多接面電池140配置于該光傳輸元件120的該內(nèi)部空間120S之內(nèi)，用以接 收光并執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換。該垂直多接面電池140位于該兩空間S其中之一，并與該內(nèi)壁120W相互接觸。在一實施例中，該垂直多接面電池140大致上平行于該等分面P，且各垂直多接 面電池140與該等分面P之間存在有一距離X。
[0037] 為了產(chǎn)生該千伏特層次的電壓，該垂直多接面電池140是以串聯(lián)方式連接。而增 加功率轉(zhuǎn)換效率將可增加該垂直多接面電池的輸出電壓。實際上，增加該垂直多接面電池 140的受光強(qiáng)度將可增強(qiáng)其光捕獲（light-harvesting)效率，進(jìn)而改善其功率轉(zhuǎn)換效率。 因此，將光導(dǎo)向該垂直多接面電池140將變得相當(dāng)