本發(fā)明涉及變電配電技術(shù)及電子元器件領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
在電力與電子系統(tǒng)中，電能轉(zhuǎn)換依靠變流與變壓來實現(xiàn)，該過程是常見且重要的環(huán)節(jié)，其中交流/交流變壓、交流/直流變流變壓、直流/交流變流變壓、直流/直流變壓都有很廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中，交流/交流變壓通常采用電磁場作為能量傳輸介質(zhì)，利用電磁感應(yīng)原理通過不同匝數(shù)的輸入輸出線圈之間的耦合實現(xiàn)變壓；交流/直流變流變壓則采用二極管構(gòu)成的整流橋電路來實現(xiàn)；直流/直流變壓通過功率半導(dǎo)體器件與驅(qū)動電路、儲能用的電感或電容等器件構(gòu)成的變換器來實現(xiàn)；直流/交流變流變壓則通過功率半導(dǎo)體器件與驅(qū)動電路、濾波電路來實現(xiàn)。以上方案中，均存在以下缺點：所需的裝置復(fù)雜，元件眾多，體積較大，相位難同步，有電磁輻射，有一定能量損失，不能耐高壓、穩(wěn)定性較差等。為此，開發(fā)一種能夠電能轉(zhuǎn)換的器件和系統(tǒng)，以及相對應(yīng)的封裝形式具有非常重要的價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡單、電壓和功率可靈活擴展的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括：基板；多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊，所述多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊之間相互串聯(lián)和/或并聯(lián)，以實現(xiàn)電壓和/或功率的擴展，其中，所述光電電能轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)一步包括：隔離層，所述隔離層對所述光電電能轉(zhuǎn)換模塊的工作光線透明；形成在所述隔離層之上的一個或多個的電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，用于將輸入電能轉(zhuǎn)換為所述工作光線發(fā)射；和形成在所述隔離層之上的一個或多個的光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，用于將所述工作光線轉(zhuǎn)換為輸出電能。在本發(fā)明的一個實施例中，其中，所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的吸收光譜與所述電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)發(fā)射光譜之間頻譜匹配。在本發(fā)明的一個實施例中，所述光電電能轉(zhuǎn)換模塊為DC(直流)-DC型光電電能轉(zhuǎn)換模塊、AC(交流)-AC型光電電能轉(zhuǎn)換模塊、AC-DC型光電電能轉(zhuǎn)換模塊或DC-AC型光電電能轉(zhuǎn)換模塊。在本發(fā)明的一個實施例中，所述光電電能轉(zhuǎn)換模塊中，所述電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括發(fā)光二極管、諧振發(fā)光二極管、激光二極管、量子點發(fā)光器件或有機發(fā)光器件。在本發(fā)明的一個實施例中，所述光電電能轉(zhuǎn)換模塊中，所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體光伏電池、量子點光伏電池或有機材料光伏電池。在本發(fā)明的一個實施例中，所述光電電能轉(zhuǎn)換模塊中，所述隔離層為絕緣材料，所述電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、所述電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)之間通過材料本身的絕緣特性進(jìn)行隔離；或者，所述隔離層為半導(dǎo)體材料，所述電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)與所述隔離層之間、所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)與所述隔離層之間通過反偏PN結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔離。在本發(fā)明的一個實施例中，所述光電電能轉(zhuǎn)換模塊為扁平形狀器件，并且所述光電電能轉(zhuǎn)換模塊的輸入端和輸出端呈對角線交叉分布。在本發(fā)明的一個實施例中，所述半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)還包括：調(diào)節(jié)模塊，所述調(diào)節(jié)模塊與所述多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊的總輸入端和總輸出端相連，用于通過監(jiān)測所述總輸出端的工作參數(shù)，反饋調(diào)節(jié)所述總輸入端的工作參數(shù)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述光電電能轉(zhuǎn)換模塊中，光線傳播路徑上的各層材料的折射系數(shù)匹配。在本發(fā)明的一個實施例中，所述光電電能轉(zhuǎn)換模塊中，還包括光學(xué)陷阱，所述光學(xué)陷阱用于將光線限制在所述光電電能轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)部。根據(jù)本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)至少具有如下優(yōu)點：(1)該系統(tǒng)包括多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊，每個模塊不僅可以自身實現(xiàn)DC-DC電能轉(zhuǎn)換，還可以實現(xiàn)DC-AC、AC-DC或AC-AC電能轉(zhuǎn)換，并通過靈活串并聯(lián)連接以實現(xiàn)功率和/或電壓擴展。(2)該系統(tǒng)中的光電電能轉(zhuǎn)換模塊和基板都為扁平形狀，比表面積大，利于散熱。(3)該系統(tǒng)采用對角線電極分布封裝，連線之間簡潔美觀不交叉，為組裝工作帶來便利，同時可以降低相鄰光電電能轉(zhuǎn)換模塊之間的電壓差，增大電極之間的絕緣距離，從而提高絕緣特性，能有效防止擊穿。(4)該系統(tǒng)的輸入電路提供一個固定的輸入電壓后，在輸出電路上可設(shè)多個抽頭，同時輸出不同的電壓，滿足不同使用需求。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。附圖說明本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1是本發(fā)明的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明另一個半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的DC-DC型光電電能轉(zhuǎn)換模塊的工作原理圖和側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的AC-AC型光電電能轉(zhuǎn)換模塊的工作原理圖和側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的AC-DC型光電電能轉(zhuǎn)換模塊的工作原理圖和側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的DC-AC型光電電能轉(zhuǎn)換模塊的工作原理圖和側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的光電電能轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明的另一個實施例的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的光電電能轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明的另一個實施例的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的光電電能轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明的具有調(diào)節(jié)模塊的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是圖10的調(diào)節(jié)模塊的原理示意圖；圖12是本發(fā)明的光電電能轉(zhuǎn)換模塊的外觀示意圖；圖13是本發(fā)明的多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊的串聯(lián)連接的示意圖；圖14是本發(fā)明的多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊的先串聯(lián)后并聯(lián)連接的示意圖；和圖15是本發(fā)明的多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊的輸出引線的示意圖。具體實施方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，先對現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明的原理進(jìn)行闡述和對比。從物理原理上說，傳統(tǒng)的交流變壓器利用的是電磁感應(yīng)原理，導(dǎo)體中的自由電子震蕩產(chǎn)生電磁場作為能量傳遞的，通過主次線圈之間的耦合傳遞能量，從而實現(xiàn)交流電壓變換。本發(fā)明中的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)遵循的是量子力學(xué)原理，通過半導(dǎo)體材料中載流子在不同能級間的躍遷產(chǎn)生光子，利用光子作為能量傳遞介質(zhì)，再在另外的半導(dǎo)體材料中激發(fā)產(chǎn)生載流子，從而實現(xiàn)電壓變換。因此，由于傳遞能量介質(zhì)的不同，粒子(光子)特性取代波(電磁波)的特性在本發(fā)明的直流變壓器中成為基本的工作原理。本發(fā)明提出了一種半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括：基板；多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊，所述多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊之間相互串聯(lián)和/或并聯(lián)，以實現(xiàn)電壓和/或功率的擴展，其中，所述光電電能轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)一步包括：隔離層，所述隔離層對所述光電電能轉(zhuǎn)換模塊的工作光線透明；形成在所述隔離層之上的一個或多個的電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，用于將輸入電能轉(zhuǎn)換為所述工作光線發(fā)射；和形成在所述隔離層之上的一個或多個的光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，用于將所述工作光線轉(zhuǎn)換為輸出電能。在本發(fā)明的一個實施例中，所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的吸收光譜與所述電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)發(fā)射光譜之間頻譜匹配。本發(fā)明中的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的總體能量轉(zhuǎn)換效率主要由三個因素決定：電光能量轉(zhuǎn)換效率，光電能量轉(zhuǎn)換效率，光能量損失。由于LED和光伏電池技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在先進(jìn)的半導(dǎo)體器件的電光轉(zhuǎn)換效率和光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，例如AlGaInP材料制備的紅光LED的內(nèi)量子效率已經(jīng)接近100％，GaN材料制備的藍(lán)光LED內(nèi)量子效率也已達(dá)到80％，而III-V族光伏電池的內(nèi)量子效率也已接近100％，因此光能量損失就成為了限制本發(fā)明直流變壓器能量轉(zhuǎn)換效率的主要因素，因此本發(fā)明中提出了三種技術(shù)來盡量減小光能量損失，提高能量轉(zhuǎn)換效率，分別是：電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)發(fā)射光譜與光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)吸收光譜之間的頻譜匹配以減少光子的非吸收損失和熱損失，光線傳播路徑上的各個材料的折射系數(shù)匹配以減少全反射臨界角損失和菲涅耳損失，光陷阱以減少光線泄露引起的能量損失。這些在下文中有具體的說明。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)做進(jìn)一步闡釋。如圖1所示，本發(fā)明的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括：基板1和多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊2。其中，基板1用于支撐和散熱，材料可為金屬，陶瓷或者塑料，優(yōu)選密度小、熱導(dǎo)率好的鋁合金或銅。多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊2整齊排布地固定在基板1上，單個光電電能轉(zhuǎn)換模塊2的輸出輸入電壓與功率是固定的，多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊2之間通過靈活連接方式實現(xiàn)不同的輸出輸入電壓比與功率擴展。優(yōu)選地，如圖2所示，本發(fā)明的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可也以由多個基板1和多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊2組成，多個基板排列成堆疊狀，可以使有限空間中容納更多光電電能轉(zhuǎn)換模塊2，實現(xiàn)高電壓或者大電流的高功率輸出。本發(fā)明的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的光電電能轉(zhuǎn)換模塊2可以有DC-DC型電能轉(zhuǎn)換模塊(參考圖3)、AC-AC型電能轉(zhuǎn)換模塊(參考圖4)、AC-DC型電能轉(zhuǎn)換模塊(參考圖5)以及DC-AC型電能轉(zhuǎn)換模塊(參考圖6)四種，四者的主要區(qū)別在于其中的電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)之間的連接方式不同，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實際應(yīng)用中可以需求靈活設(shè)置。需要說明的是，圖6中的控制開關(guān)元件K1和K2可以有多種形式，例如MOS管等等，可以很方便地片上集成。圖6所示的DC-AC電能轉(zhuǎn)換的光電電能轉(zhuǎn)換模塊的工作狀態(tài)為：K1與K2輪流導(dǎo)通，以使輸出端輪流呈現(xiàn)正半周期和負(fù)半周期，即產(chǎn)生交流輸出。下面以最簡單最實用的DC-DC電能轉(zhuǎn)換功能的光電電能轉(zhuǎn)換模塊為例，詳細(xì)闡述介紹其發(fā)明的光電電能轉(zhuǎn)換模塊的基本結(jié)構(gòu)。圖3(a)為DC-DC型光電電能轉(zhuǎn)換模塊的工作原理圖，其中箭頭表示工作光線。在輸入端的每個電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21上輸入直流電壓V1，以在電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21中注入載流子復(fù)合產(chǎn)生光子，光子傳輸至光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22，以在光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22中激發(fā)產(chǎn)生不同的載流子，并通過內(nèi)建電場分離，每個光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22上輸出直流電壓V2，從而利用光波實現(xiàn)能量傳輸。需要指出的是，電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21與光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22的工作光線應(yīng)當(dāng)匹配。在該能量傳輸過程中，一方面，V1和V2的數(shù)值取決于電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21和光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22的材料特性參數(shù)，如材料種類、應(yīng)變特性、禁帶寬度、摻雜濃度等，故通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的特性參數(shù)以實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換效率最優(yōu)化；另一方面，通過在輸入端和輸出端分別串聯(lián)一定數(shù)目的電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21和光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22，利用二者的數(shù)目比例實現(xiàn)直流變壓。例如，假設(shè)電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21為m個，光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22為n個，則輸出總電壓/輸入總電壓＝(n*V2)/(m*V1)。在本發(fā)明的一個實施例中，電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可為一個，光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可為多個；在本發(fā)明的另一個實施例中，電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可為多個，光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可為一個；在本發(fā)明的再一個實施例中，電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)及半導(dǎo)體光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可為均為多個。圖3(b)為DC-DC型光電電能轉(zhuǎn)換模塊的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖，該圖對應(yīng)圖1中光電電能轉(zhuǎn)換模塊2在A-A′處截得的側(cè)視圖。從圖3(b)中可以看到，光電電能轉(zhuǎn)換模塊2進(jìn)一步包括：隔離層23，形成在隔離層23之上的多個串聯(lián)的電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21，以及形成在隔離層23之上的多個串聯(lián)的光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22。具體地：電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21可為發(fā)光二極管(LED)、諧振發(fā)光二極管(RC_LED)或激光二極管(LD)、有機發(fā)光器件或量子點發(fā)光器件。這幾種器件均能夠有效地將電能轉(zhuǎn)換為光能，工作性能穩(wěn)定可靠，并且熱效應(yīng)少，并且RC_LED進(jìn)一步具有方向性好、調(diào)變速度較高的優(yōu)點，LD進(jìn)一步具有單色性好、亮度較高的優(yōu)點。電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21包括電光轉(zhuǎn)換層，其材料可為紅黃光的AlGaInP，紫外的GaN和InGaN，藍(lán)紫光的InGaN、AlGaInN和ZnO，紅光或紅外光的AlGaInAs、GaAS、InGaAs、InGaAsP、AlGaAs、InGaAsNSb以及其它III族氮系化合物、III族砷系或磷系化合物半導(dǎo)體材料及其組合，有機發(fā)光材料或量子點發(fā)光材料。光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22可為具有背接觸(backcontact)或埋接觸(buriedcontact)的單面引出電極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光伏電池、量子點光伏電池或有機材料光伏電池。具有背接觸或埋接觸的單面引出電極結(jié)構(gòu)的光電池，其受光面可以避免受到電極遮光影響，故能量轉(zhuǎn)換效率更高，并且受光面更加均一美觀，可以降低組裝難度，提高組裝密度。光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22包括光電轉(zhuǎn)換層，其材料可為AlGaInP，InGaAs，InGaN，AlGaInN，InGaAsP，GaAs，GaSb，InGaP，InGaAs，InGaAsP，AlGaAs，AlGaP，InAlP，AlGaAsSb，InGaAsNSb，其它III-V族直接禁帶半導(dǎo)體材料及其組合，有機光伏材料或量子點光伏材料。隔離層23對電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21發(fā)出的工作光線透明，用于電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21與光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22之間的電氣隔離。隔離原理可以是利用材料本身的絕緣特性進(jìn)行隔離，還可以通過在多個電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21、多個光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22之間設(shè)置反偏PN結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔離。在本發(fā)明的一個實施例中，隔離層23可以為絕緣材料，例如固態(tài)透明絕緣介質(zhì)的Al2O3，AlN，SiO2，MgO，Si3N4，BN，金剛石，LiAlO2，LiGaO2，GaAs，SiC，TiO2，ZrO2，SrTiO3，Ga2O3，ZnS，SiC，MgAl2O4，LiNbO3，LiTaO3，釔鋁石榴石(YAG)晶體，KNbO3，LiF，MgF2，BaF2，GaF2，LaF3，BeO，GaP，GaN以及稀土氧化物REO中的一種及其組合，也可以為填充在殼體中的液態(tài)透明絕緣介質(zhì)的純水，CCl4，CS2或者SF6等氣態(tài)透明絕緣介質(zhì)。在本發(fā)明的另一實施例中，隔離層23可以為半導(dǎo)體材料，例如GaP，GaAs，InP，GaN，Si，Ge，GaSb以及其它對工作光線透明的半導(dǎo)體材料，通過對隔離層23進(jìn)行摻雜、注入等工藝，以在多個電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21與隔離層23之間，以及多個光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22與23之間形成PN結(jié)，然后將PN結(jié)置于反偏狀態(tài)以禁止導(dǎo)通電流的出現(xiàn)，從而實現(xiàn)多個電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21與多個光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22之間的電氣隔離。其中，光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22的數(shù)目與電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21的數(shù)目成比例以實現(xiàn)變壓，且光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22的吸收光譜與電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21的發(fā)射光譜之間頻譜匹配。所謂頻譜匹配是指，電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21發(fā)出的光線要與光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22光電轉(zhuǎn)換效率最優(yōu)化的光線特性匹配，以使電光-光電能量轉(zhuǎn)換效率較高，轉(zhuǎn)換過程中的光子的能損較少。具體地：電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21的發(fā)射光可以是與光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22的吸收效率最大處對應(yīng)的單色光，也可能為其他頻率的、能使光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22發(fā)生量子效率大于1的光伏效應(yīng)的特定頻率光線，一種優(yōu)化的情況是電光轉(zhuǎn)換層發(fā)射的光子能量的大小既能確保光子可以被光電轉(zhuǎn)換層吸收，又不會由于光子能量過高導(dǎo)致多余能量作為熱損失掉，一種可能的理想狀況是電光轉(zhuǎn)換層與光電轉(zhuǎn)換層有源材料的禁帶寬度一致，從而既能確保光線吸收又不會引起剩余光子能量的損失。需要說明的是，上述“單色光”具有一定的光譜寬度，例如，對于紅光LED來說具有20nm左右的光譜寬度，而非限定某個具體的頻率點，此為公知技術(shù)，在此不再贅述。需要說明的是，雖然圖3示出的是多個電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21與多個光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22位于隔離層23兩側(cè)的情況，但在本發(fā)明另一些實施例中，也可以是多個電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21與多個光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22位于隔離層23的同一側(cè)，并在隔離層23底部設(shè)置反光結(jié)構(gòu)以使多個電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21的發(fā)射光經(jīng)反光結(jié)構(gòu)后發(fā)送至多個光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22。優(yōu)選地，在光電電能轉(zhuǎn)換模塊2中，光線傳播路徑上的各層材料的折射系數(shù)匹配。換言之，電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21、隔離層23以及光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22的折射率滿足匹配條件。所謂匹配是指三者的折射系數(shù)類似，或者三者的折射系數(shù)沿著光路傳播的方向各層材料的折射系數(shù)逐漸遞增，這樣可有效避免光傳播過程中在各層界面處發(fā)生全反射現(xiàn)象，獲得良好的光電能量轉(zhuǎn)換效率。優(yōu)選地，光電電能轉(zhuǎn)換模塊2中還可進(jìn)一步包括光學(xué)陷阱，該光學(xué)陷阱用于將工作光線限制在光電電能轉(zhuǎn)換模塊2內(nèi)部，特別是限制在實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換過程的電光轉(zhuǎn)換層和光電轉(zhuǎn)換層之間，防止漏光帶來的光能量損失，提高能量轉(zhuǎn)換效率。為使本發(fā)明的光電電能轉(zhuǎn)換模塊2更好地被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，發(fā)明人將本發(fā)明中的半導(dǎo)體電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21和半導(dǎo)體光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22進(jìn)一步劃分為多個層次進(jìn)行詳細(xì)介紹。需要說明的是，下文對本發(fā)明的闡述側(cè)重于各層次的材料及用途，為簡便起見，設(shè)定半導(dǎo)體光電變壓器為雙面結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的數(shù)目均為一個。圖7所示為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光電電能轉(zhuǎn)換模塊2的結(jié)構(gòu)示意圖。該光電電能轉(zhuǎn)換模塊2包括：第一電極層100；形成在第一電極層100之上的電光轉(zhuǎn)換層102；形成在電光轉(zhuǎn)換層102之上的第二電極層104；形成在第二電極層104之上的第一隔離層106；形成在第一隔離層106之上的第三電極層108；形成在第三電極層108之上的光電轉(zhuǎn)換層110；以及形成在光電轉(zhuǎn)換層110之上的第四電極層112。其中，電光轉(zhuǎn)換層102用以將輸入的直流電轉(zhuǎn)換為光，發(fā)出所需要的波長范圍的工作光線。工作光線包括從100nm的紫外光到10um的紅外光的整個光譜范圍中的一個或多個波段的組合，優(yōu)選為單頻率的光線，例如620nm的紅光、460nm的藍(lán)光、380nm的紫光，以有利于運用成熟的現(xiàn)有技術(shù)制造電光轉(zhuǎn)換層。例如電光轉(zhuǎn)換層102可以采用具有高量子效率、高電光轉(zhuǎn)換效率的結(jié)構(gòu)和材料。具體地，可以為LED結(jié)構(gòu)或激光器結(jié)構(gòu)，一般包括有源層，限制層，電流分散層，PN結(jié)等結(jié)構(gòu)，其中有源層可以為多量子阱結(jié)構(gòu)，激光器結(jié)構(gòu)的電光轉(zhuǎn)換層還包括諧振腔，LED結(jié)構(gòu)包括諧振LED結(jié)構(gòu)。電光轉(zhuǎn)換層102的材料選擇基于材料自身特性(如缺陷密度、能帶結(jié)構(gòu)等)和所需要的光波特性(如波長范圍)，例如可以采用紅黃光的AlGaInP，紫外的GaN和InGaN、藍(lán)紫光的InGaN和AlGaInN、ZnO、紅光或紅外光的AlGaInAs、GaAS、InGaAs、以及其它III族氮系化合物、III族As系或磷系化合物半導(dǎo)體材料及其組合，其中缺陷密度低、光轉(zhuǎn)換效率高的材料(如AlGaInP、InGaN，GaN)為優(yōu)選。其中，光電轉(zhuǎn)換層110用以將光轉(zhuǎn)換為電以實現(xiàn)變壓。光電轉(zhuǎn)換層110的材料包括AlGaInP，InGaAs，InGaN，AlGaInN，InGaAsP，InGaP，以及其它III-V族直接禁帶半導(dǎo)體材料及其組合。電光轉(zhuǎn)換層102一般可以選用直接禁帶半導(dǎo)體材料，其能帶結(jié)構(gòu)和光電轉(zhuǎn)換層110的能帶結(jié)構(gòu)相匹配以使電光轉(zhuǎn)換層102發(fā)出的工作光線的波段與光電轉(zhuǎn)換層110吸收效率最高的波段相匹配，以達(dá)到最高的光波能量轉(zhuǎn)換效率。其中，第一隔離層106、第二電極層104和第三電極層108對電光轉(zhuǎn)換層102發(fā)出的工作光線透明。在本發(fā)明實施例中，第二電極層104、第一隔離層106和第三電極層108材料的禁帶寬度大于電光轉(zhuǎn)換層102發(fā)出的工作光線的光子能量，以防止第二電極層104、隔離106層和第三電極層108對所述工作光線的吸收，提高光波轉(zhuǎn)換效率。此外，第一隔離層106、第二電極層104和第三電極層108的材料折射系數(shù)與電光轉(zhuǎn)換層102和光電轉(zhuǎn)換層110的材料折射系數(shù)匹配，以避免光傳播過程中在界面處發(fā)生全反射。由于當(dāng)且僅當(dāng)光線從折射系數(shù)較大的材料進(jìn)入折射系數(shù)較小的材料時發(fā)生全反射，故在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例中，第二電極層104、第一隔離層106、第三電極層108和光電轉(zhuǎn)換層110的材料折射系數(shù)相同，以避免光從電光轉(zhuǎn)換層102傳輸至光電轉(zhuǎn)換層110時在各界面處發(fā)生全發(fā)射；在本發(fā)明一個更優(yōu)選的實施例中，第二電極層104、第一隔離層106、第三電極層108和光電轉(zhuǎn)換層110的材料折射系數(shù)梯次增加。所述“梯次增加”的含義是：每個所述層的材料折射系數(shù)不小于其前一個所述層的材料折射系數(shù)，即某些所述層的材料折射系數(shù)可以與其前一個所述層相同，但所述各層的材料折射系數(shù)整體呈遞增趨勢；在本發(fā)明一個更優(yōu)選的實施例中，第二電極層104、第一隔離層106、第三電極層108和光電轉(zhuǎn)換層110的材料折射系數(shù)逐漸增加。通過上述更優(yōu)選的實施例，一方面避免光沿電光轉(zhuǎn)化層102向光電轉(zhuǎn)換層110方向傳輸時(包括電光轉(zhuǎn)換層102產(chǎn)生的光以及所述各電極層和各反射層反射的光)發(fā)生全反射，以提高光的傳輸效率；另一方面促使光從光電轉(zhuǎn)換層110向電光轉(zhuǎn)換層102方向傳輸時(主要包括光電轉(zhuǎn)換層110的第三和第四電極以及第二反射層反射的光)發(fā)生全發(fā)射，以將更多的光限制在光電轉(zhuǎn)化層110中，從而提高光轉(zhuǎn)換為電的效率。另外，本發(fā)明還可以采用在不同材料層的界面處通過粗糙化或規(guī)則的圖形如光子晶體結(jié)構(gòu)等來減低全反射。故在本發(fā)明優(yōu)選的實施例中，電光轉(zhuǎn)換層102、第二電極層104、第一隔離層106、第三電極層108和光電轉(zhuǎn)換層110中的至少一個具有粗糙化表面或光子晶體結(jié)構(gòu)，以增大光透射率，降低光的全反射。第一隔離層106用于實現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換層102和光電轉(zhuǎn)換層110的電氣隔離，使輸入電壓和輸出電壓不相互影響，同時對工作光線透明，使攜帶能量的光線能夠從光電轉(zhuǎn)換層102傳輸?shù)诫姽廪D(zhuǎn)換層110，實現(xiàn)能量的傳輸，最終實現(xiàn)電壓變換。第一隔離層106的厚度取決于輸入輸出的電壓的大小以及絕緣要求，第一隔離層越厚，絕緣效果越好，能承受的擊穿電壓越高，但同時對光的衰減可能越大，因此絕緣層厚度的確定原則為：在滿足絕緣要求下越薄越好。基于上述要求，在本發(fā)明實施例中，第一隔離層106的材料優(yōu)選為Al2O3，AlN，SiO2，MgO，Si3N4，BN，金剛石，LiAlO2，LiGaO2，半絕緣的GaAs、SiC或GaP，GaN中的一種及其組合，以及稀土氧化物REO及其組合。第二電極層104和第三電極層108的材料可以為重?fù)诫s的GaAs、GaN、GaP，AlGaInP、AlGaInN、AlGaInAs，或者導(dǎo)電透明金屬氧化物材料ITO(銦錫氧化物)、SnO2、ZnO及其組合等。在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例中，第一電極層100和電光轉(zhuǎn)換層102之間還包括第一反射層101，第四電極層112和光電轉(zhuǎn)換層110之間還包括第二反射層111，如圖7所示。所述第一和第二反射層將光限制在電光轉(zhuǎn)換層102和光電轉(zhuǎn)換層110之間來回反射，以防止光泄露，提高光的能量轉(zhuǎn)換效率。反射層的材料需要滿足對工作光線反射效率高、材料性能穩(wěn)定、界面接觸電阻低、導(dǎo)電性好等要求。具體可以通過以下兩種方式實現(xiàn)：一種是布拉格反射鏡結(jié)構(gòu)，利用多層折射率不同的材料層實現(xiàn)反射，比如采用兩種不同折射率的材料(例如折射率相差的0.6的GaAs和AlAs，折射率相差2.2的Si和稀土氧化物REO)制成多層結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)反射；一種是金屬全反射鏡結(jié)構(gòu)，可以直接淀積高導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率的金屬實現(xiàn)反射，例如Ag、Au、Cu、Ni、Al、Sn、Co、W及其組合等。由于與反射層相接觸的背電極層(即第一電極層100和第四電極層112)的厚度較厚，故反射層采用金屬全反射鏡結(jié)構(gòu)同時兼具散熱的功能，可以將變壓器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出來。其中，第一電極層100和第四電極層112用作引出電極以輸入輸出電流，由于不需要對工作光線透明，故可以采用金屬、合金、陶瓷、玻璃、塑料、導(dǎo)電氧化物等材料形成單層和/或多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中優(yōu)選為低電阻率的金屬，例如Cu。優(yōu)選地，可以通過增加金屬電極層的厚度以降低電阻，同時起到熱沉的作用以散熱。需指出的是，由于該光電電能轉(zhuǎn)換模塊2的輸入閾值電壓和輸出電壓決定于光電轉(zhuǎn)換層和電光轉(zhuǎn)換層的材料特性參數(shù)，如禁帶寬度、摻雜濃度等，故通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的特性參數(shù)以實現(xiàn)變壓。進(jìn)一步地，可以根據(jù)實際需要，通過調(diào)整電光轉(zhuǎn)換層102和光電轉(zhuǎn)換層110的數(shù)目比以提高變壓幅度，實現(xiàn)預(yù)期變壓，例如，如圖8所示，光電電能轉(zhuǎn)換模塊2包括一個電光轉(zhuǎn)換層102和兩個光電轉(zhuǎn)換層110A和110B，該結(jié)構(gòu)相對于包含相同單個電光轉(zhuǎn)換層和單個光電轉(zhuǎn)換層的光電電能轉(zhuǎn)換模塊2，增加了垂直結(jié)構(gòu)的變壓，故變壓比更大。在本發(fā)明的一個實施例中，將第一電極層100、形成在第一電極層100之上的電光轉(zhuǎn)換層102、以及形成在電光轉(zhuǎn)換層102之上的第二電極層104作為一個電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)；同理將第三電極層108、形成在第三電極層108之上的光電轉(zhuǎn)換層110、以及形成在光電轉(zhuǎn)換層110之上的第四電極層112作為一個光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體直流光電變壓器還可以在垂直方向上包括多層交替堆疊的電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。每相鄰的電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)之間包括隔離層，以進(jìn)一步提高直流電壓變壓比。其中，多個電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(或多個光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu))相互串聯(lián)，每個電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(或每個光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu))的結(jié)構(gòu)可以參考上述實施例所述的結(jié)構(gòu)。圖9所示為在垂直方向上具有兩個電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和一個光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體直流光電變壓器結(jié)構(gòu)示意圖，其中，電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)之間分別包括第一隔離層106和第二隔離層107。需指出的是，在該結(jié)構(gòu)中，除首個和末個電光(或光電)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)之外，中間每個電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的第一電極層和第四電極層不能選用金屬電極，而選用與第二和第三電極層相同的重?fù)诫s的半導(dǎo)體材料GaAs、GaN、GaP，AlGaInP、AlGaInN、AlGaInAs，或者導(dǎo)電透明金屬氧化物材料ITO、SnO2、ZnO及其組合，從而有利于光線傳播。本發(fā)明提供一種光電電能轉(zhuǎn)換模塊2，通過在光電電能轉(zhuǎn)換模塊2的輸入端設(shè)置電光轉(zhuǎn)換層，利用半導(dǎo)體電子能級間躍遷產(chǎn)生的光輻射，將直流電轉(zhuǎn)換為光進(jìn)行傳輸，在輸出端設(shè)置光電轉(zhuǎn)換層以將光轉(zhuǎn)化為電能輸出，由于輸入端與輸出端單位單元的電壓分別取決于電光轉(zhuǎn)換層和光電轉(zhuǎn)換層材料的特性參數(shù)及數(shù)目，故該變壓器可直接實現(xiàn)直流電壓的變壓。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，如圖10所示，半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)還包括調(diào)節(jié)模塊3，調(diào)節(jié)模塊3可以固定在基板1上，也可獨立設(shè)置。調(diào)節(jié)模塊3與多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊2的總輸入端(in)和總輸出端(out)相連，用于通過監(jiān)測總輸出端的工作參數(shù)，反饋調(diào)節(jié)總輸入端的工作參數(shù)，以維持半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)壓或調(diào)壓，或者使光電電能轉(zhuǎn)換模塊2工作在最佳狀態(tài)或特定工作點上。圖11是圖10所示的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的工作原理圖。如圖11所示，調(diào)節(jié)模塊3首先探測輸出端的多個光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)22的電流電壓值，隨后調(diào)節(jié)模塊3中的微處理芯片對探測值做計算處理得出相應(yīng)指令，控制元件根據(jù)指令對輸入端的多個電光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21進(jìn)行調(diào)控。具體地，調(diào)節(jié)元件可為功率MOSFET，JFET，晶閘管，BJT，可變電阻等。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，光電電能轉(zhuǎn)換模塊2為扁平型器件，并且其輸入端和輸出端呈對角線交叉分布。具體地，如圖12(a)所示，光電電能轉(zhuǎn)換模塊2可為扁平矩形片狀，其輸入正極與輸入負(fù)極位于主體的一條對角線L1上，其輸出正極和輸出負(fù)極位于主體的另一條對角線L2上。優(yōu)選地，還可以將輸入正負(fù)極、輸出正負(fù)極分別設(shè)置在靠近頂面和底面的位置。需要說明的是，光電電能轉(zhuǎn)換模塊2還可以為扁平的圓形片狀、扁平的圓角矩形片狀等。圖12(b)為圖12(a)所示的光電電能轉(zhuǎn)換模塊2的頂面視圖；圖12(c)為圖12(a)所示的光電電能轉(zhuǎn)換模塊2的底面視圖。該實施例中，扁平型器件的設(shè)計，一方面增大了工作光線的傳輸面積，另一方面有利于封裝集成后的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的散熱；輸入端和輸出端的引線呈對角線分布，則有利于各個模塊之間直線連接，布線清晰，線路產(chǎn)生的感抗等干擾較小，并且模塊內(nèi)部的電極之間絕緣距離長，絕緣特性較好。在本發(fā)明的一個實施例中，為了擴展輸出電壓，可如圖13示，將多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊2順次串聯(lián)。多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊2正面朝上和反面朝上交替排布，可以通過較短的、不交叉的引線順次相連，以減少線材耗用，并減少電磁干擾。在本發(fā)明的一個實施例中，為了擴展輸出功率，可如圖14示，先將多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊2串聯(lián)后，然后將若干個串聯(lián)支路進(jìn)行并聯(lián)。優(yōu)選地，在每一個串聯(lián)支路上還可以串聯(lián)防逆流元件D。未設(shè)置防逆流元件D時，當(dāng)某一個串聯(lián)支路故障時由于其自身具有一定阻值可視為一個負(fù)載，此時其他串聯(lián)支路可作為電源，加載在該“負(fù)載”上，不能得到正常的電壓輸出。設(shè)置防逆流元件D后，由于其單向?qū)ㄌ匦裕梢员苊馍鲜銮闆r的發(fā)生，保證正常的電壓輸出。在本發(fā)明的一個實施例中，半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可通過對輸入端和輸出端采用共地或不共地以形成隔離電源或非隔離電源。對于普通的變壓系統(tǒng)，隔離電源較難實現(xiàn)；而本發(fā)明的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)由于其自身特點，很容易實現(xiàn)。在本發(fā)明的一個實施例中，如圖15所示，半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)在多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊2之間設(shè)置多條輸出端引線，輸出不同的輸出電壓，適用于同時為多種不同工作電壓的設(shè)備供電的情況。根據(jù)本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體光電電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)至少具有如下優(yōu)點：(1)該系統(tǒng)包括多個光電電能轉(zhuǎn)換模塊，每個模塊不僅可以自身實現(xiàn)DC-DC電能轉(zhuǎn)換，還可以實現(xiàn)DC-AC、AC-DC或AC-AC電能轉(zhuǎn)換，并通過靈活串并聯(lián)連接以實現(xiàn)功率和/或電壓擴展。(2)該系統(tǒng)中的光電電能轉(zhuǎn)換模塊和基板都為扁平形狀，比表面積大，利于散熱。(3)該系統(tǒng)采用對角線電極分布封裝，連線之間簡潔美觀不交叉，為組裝工作帶來便利，同時可以降低相鄰光電電能轉(zhuǎn)換模塊之間的電壓差，增大電極之間的絕緣距離，從而提高絕緣特性，能有效防止擊穿。(4)該系統(tǒng)的輸入電路提供一個固定的輸入電壓后，在輸出電路上可設(shè)多個抽頭，同時輸出不同的電壓，滿足不同使用需求。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。