高效率分光模組於太陽能照明與熱電混合系統之應用

隨著綠建築與植物工廠之發展，太陽能照明技術漸受重視。然該技術通常 僅利用可見光波段，其他如紅外光波段等多半被濾除，實屬可惜。為此，本計 晝提出一種結合太陽能照明與紅外光發電之太陽能照明與熱電混合系統。其照 明輸出係使用太陽光譜之可見光波段；而其發電輸出則使用太陽之紅外光波 段。所提出的系統將包含:分光、照明、紅外光三模組。 分光模組係根據平面光學原理進行設計，所設計之繞射透鏡及微稜鏡導光 板，將分別作為分光元件及導光元件。分光元件用來使太陽光分成可見光與紅 外光，並會聚所選定的波段至導光元件上的微稜鏡反射器，使該選定波段可於 導光元件中以全反射方式傳導至侧面之照明或紅外光模組；非選定波段則穿透 分光元件及導光元件，輸出至位於導光元件底面的紅外光或照明模組。照明模 組可為透光窗或光纖模組；紅外光模組則包含熱電晶片或太陽能電池，以便將 紅外光造成之熱能或光能轉為電能。 本系統結合太陽能照明與紅外光發電雙重功能，不僅提供照明、回收照明 系統的廢熱、提高系統之能量利用率，並藉廢熱發電，減少系統淨消耗功率， 而收綠能之效；且系統因使用平面光學元件，整體架構將輕薄化，有利於降低 成本並拓展應用市場。