專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能集中器以及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由透明材料制成的太陽(yáng)能集中器，其中太陽(yáng)能集中器包括光入射(表)面(例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)中，也稱(chēng)為光耦合面)、光出射(表)面(例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)中，也稱(chēng)為光退耦面)以及在光入射面和光出射面之間的光導(dǎo)部分(應(yīng)該注意，在具有以下的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中描述并概述的光入射(耦合)和光出射(解耦)區(qū)域的上下文中，術(shù)語(yǔ)“面”僅僅出于簡(jiǎn)單的目的使用并且也將包括術(shù)語(yǔ)“表面”的含義)，光導(dǎo)部分朝光入射面的方向變細(xì)。此外，本發(fā)明涉及一種制備這種太陽(yáng)能集中器的方法。
背景技術(shù)：
圖1示出了一種已知的太陽(yáng)能集中器101，其在圖2中通過(guò)橫截面示圖的形式繪出。太陽(yáng)能集中器101包括光入射面102和平面的光出射面103以及光導(dǎo)部分104，光導(dǎo)部分104位于光入射面102和光出射面103之間并朝光出射面103的方向變細(xì)。參考標(biāo)號(hào)105表示光導(dǎo)部分的表面，其將光導(dǎo)部分104限制在光入射面102和光出射面103之間。文獻(xiàn)EP1396035B1公開(kāi)了一種太陽(yáng)能集中器模塊，其包括在其前側(cè)的前透鏡和在其背側(cè)的接收器單元以及在前透鏡和接收器單元之間的反射器，該反射器具有沿著接收器單元的至少兩個(gè)相對(duì)側(cè)的傾斜側(cè)壁以及在該模塊中心的平坦的垂直反射器，其中側(cè)壁反射器被縮短，使得發(fā)生器的高度H和透鏡的焦距F之間的比率在0. 6和0. 9之間。US2006/0016448A1公開(kāi)了一種用于光聚焦的裝置。 本發(fā)明的目的在于降低制造太陽(yáng)能集中器的成本。本發(fā)明的進(jìn)一步目的在于在限定預(yù)算條件下制造特別高質(zhì)量的太陽(yáng)能集中器。

發(fā)明內(nèi)容
前述目的通過(guò)一種用透明材料制備太陽(yáng)能集中器的方法獲得，其中太陽(yáng)能集中器包括光入射面、凸面的光出射面以及光導(dǎo)部分，該光導(dǎo)部分位于光入射面和凸面的光出射面之間并且朝光出射面的方向(線性或非線性地)變細(xì)，光導(dǎo)部分有利地被光導(dǎo)部分表面限制在光入射面和凸面的光出射面之間，以及其中，在適于模制光入射面的第一模具和具有適于模制光出射面的凹面部分的至少一個(gè)第二模具之間，透明材料被毛坯模制，尤其在兩側(cè)上產(chǎn)生太陽(yáng)能集中器，其中借助于低氣壓(即，低于大氣的壓力)將透明材料引入第二模具內(nèi)，特別在將模制壓力施加在透明材料之初。在本發(fā)明的意義上，太陽(yáng)能集中器特別是次級(jí)集中器。在本發(fā)明的意義上，透明材料特別是玻璃。在本發(fā)明的意義上，術(shù)語(yǔ)毛坯模制特別按照下述方式理解在壓力下模制光學(xué)上起作用且有效的表面，從而可以放棄或不應(yīng)用或不需要提供任何后續(xù)的拋光或進(jìn)一步處理。因此，特別設(shè)置在毛坯模制之后，光出射面不是平面，即，它不會(huì)通過(guò)磨削處理。當(dāng)考慮本發(fā)明的意義時(shí)，特別地，光導(dǎo)部分的表面相對(duì)于太陽(yáng)能集中器的光軸至少傾斜0.1°。在本發(fā)明的意義上，特別地，光導(dǎo)部分的表面相對(duì)于太陽(yáng)能集中器的光軸傾斜不超過(guò)3°。特別地，太陽(yáng)能集中器的光軸正交于光出射面?？梢酝扛补鈱?dǎo)部分的表面。
在本發(fā)明的意義上，如果光出射或光退耦面在其整個(gè)區(qū)域上是凸面的，其就特別是凸面的。在本發(fā)明的意義上，如果光出射或退耦面在基本上整個(gè)區(qū)域上是凸面的，其就特別是凸面的。在本發(fā)明的意義上，如果光出射或退耦面至少在局部區(qū)域上是凸面的，其就特別是凸面的。特別設(shè)置的是，透明材料被像液態(tài)玻璃那樣切割，并因而位于第二模具內(nèi)，使得切割紋理或接縫位于光學(xué)區(qū)域外部。在擠壓或加壓模制中，特別設(shè)置的是，第一模具和第二模具相對(duì)于彼此定位并且進(jìn)行移動(dòng)以彼此靠近。在加壓模制之后，特別設(shè)置的是，在冷卻輸送機(jī)上的合適的支撐裝置上冷卻太陽(yáng)能集中器。根據(jù)適宜的實(shí)施方式，太陽(yáng)能集中器設(shè)置有支撐框架。在這里，特別設(shè)置的是，通過(guò)改變支撐凸緣調(diào)節(jié)所供應(yīng)的液態(tài)玻璃重量的變動(dòng)。還可以設(shè)置的是，可以應(yīng)用熱處理循環(huán)，在該循環(huán)中，將收集一部分過(guò)量的玻璃，并隨后(在從模具去除之后)將利用十分熱的火焰對(duì)凸緣進(jìn)行加熱，直到該部分減少。在本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，至少部分地在所述毛坯模制過(guò)程中，借助于低氣壓將透明材料(尤其在其外部區(qū)域中)引入到第二模具中。在本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，低氣壓為至少0.5巴。在本發(fā)明的再一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，低氣壓特別對(duì)應(yīng)于真空。在本發(fā)明的還進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，透明材料在即刻模制之前具有不超過(guò)104’5分帕秒的粘度。在本發(fā)明的進(jìn)一步有 利的實(shí)施方式中，用于模制凸面的光出射(光退耦)面的凸面部分成具有小于30毫米曲率半徑的弧形。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，用于模制凸面的光出射面的凸面部分成弧形，從而使得輪廓距模具的理想平面的(最大)偏離小于100微米。在本發(fā)明的意義上，模具的理想平面特別是通過(guò)用于模制光導(dǎo)部分的表面的部件(特別是第二模具)到用于模制凸面的光出射面的部件的過(guò)渡的平面。在本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，用于模制凸面的光出射面的凸面部分成弧形，從而使得輪廓距模具的理想平面的(最大)偏離超過(guò)I微米。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，加熱和/或冷卻第一模具。在本發(fā)明的再一優(yōu)選實(shí)施方式中，加熱和/或冷卻第二模具。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，第二模具是至少兩部分。在本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，在形成光出射面和光導(dǎo)部分的表面之間的過(guò)渡的區(qū)域中，第二模具具有間隙，特別是圓周間隙，尤其是環(huán)形間隙。在這里，特別設(shè)置的是，間隙在或?qū)⑿纬稍诘诙＞叩牡谝徊考偷诙＞叩牡诙考g。在本發(fā)明的再一有利實(shí)施方式中，間隙具有在10微米和40微米之間的寬度。在本發(fā)明的進(jìn)一步適宜的實(shí)施方式中，低氣壓在所述間隙中產(chǎn)生。此外，前述的目的通過(guò)制備太陽(yáng)能模塊的方法獲得，其中通過(guò)根據(jù)前述特征中的任一特征的方法產(chǎn)生的太陽(yáng)能集中器利用其光出射面連接至，特別粘接至光伏元件(用于從太陽(yáng)光產(chǎn)生電能)和/或相對(duì)于光伏元件(用于從太陽(yáng)能產(chǎn)生電能)固定對(duì)準(zhǔn)。此外，前述目的通過(guò)特別按照根據(jù)前述特征中的任一特征的方法制備的太陽(yáng)能集中器獲得，該太陽(yáng)能集中器具有由透明材料制成的固態(tài)主體，該固態(tài)主體包括光入射面和凸面的光出射面，其中固態(tài)主體包括光導(dǎo)部分，其(位于)在光入射面和凸面的光出射面之間并朝凸面的光出射面的方向(線性或非線性地)變細(xì)，該光導(dǎo)部分有利地由光導(dǎo)部分的表面限制和/或位于光入射面和凸面的光出射面之間，以及其中凸面的光出射面成弧形
—具有小于30毫米的曲率半徑和/或—使得其輪廓的最大偏離或其輪廓距模具的理想平面的(最大)偏移小于100微米。此外，前述目的通過(guò)特別按照根據(jù)前述特征中的任一特征的方法由透明材料制備的太陽(yáng)能集中器獲得，該太陽(yáng)能集中器包括光入射面、凸面的光出射面以及光導(dǎo)部分，該光導(dǎo)部分位于光入射面和凸面的光出射面之間并朝凸面的光出射面的方向(線性或非線性地)變細(xì)，該光導(dǎo)部分有利地由光導(dǎo)部分表面限制和/或位于光入射面和凸面的光出射面之間，以及其中凸面的光出射面成弧形——具有小于30毫米的曲率半徑和/或—使得其輪廓的最大偏離或其輪廓距模具的理想平面的(最大)偏移小于100微米。在本發(fā)明的意義上，理想平面特別是通過(guò)光導(dǎo)部分的表面到光出射(光退耦)面的過(guò)渡的平面。在本發(fā)明的意義上，光出射(光退耦)面特別是通過(guò)光導(dǎo)部分的表面到光出射面的過(guò)渡的平面。在本發(fā)明的意義上，當(dāng)光出射(光退耦)平面被放置通過(guò)光出射面的(彎曲部分的)頂點(diǎn)時(shí)，光出射(光退耦)平面特別是與通過(guò)光導(dǎo)部分的表面至光出射面的過(guò)渡的平面平行的平面。在本發(fā)明的意義上，當(dāng)光出射平面被放置通過(guò)光出射面的(彎曲部分的)頂點(diǎn)時(shí)，光出射平面特別是正交于變細(xì)的光導(dǎo)部分的平面。在本發(fā)明的意義上，當(dāng)光出射平面被放置通過(guò)光出射面的(彎曲部分的)頂點(diǎn)時(shí)，光出射平面特別是正交于太陽(yáng)能集中器的光軸的平面。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，使凸面的光出射面成弧形，從而使得其輪廓距理想平面或光出射面的(最大)偏離分別超過(guò)I微米。在本發(fā)明的再一有利實(shí)施方式中，光導(dǎo)部分表面利用連續(xù)的第一變型接合到光出射面中。在本發(fā)明的再一有利實(shí)施方式中，光導(dǎo)部分的表面利用彎曲部分接合到光出射面中，其(彎曲部分的)的曲率 半徑的量不超過(guò)0.25毫米，特別不超過(guò)0. 15毫米，優(yōu)選不超過(guò)0.1毫米。根據(jù)本發(fā)明的再一適宜實(shí)施方式，曲率半徑超過(guò)0. 04毫米。在本發(fā)明的再一優(yōu)選實(shí)施方式中，毛坯模制凸面的光出射面。在本發(fā)明的再一有利的實(shí)施方式中，特別地毛坯模制從光導(dǎo)部分的表面至光出射面的彎曲的過(guò)度。在本發(fā)明的再一優(yōu)選實(shí)施方式中，毛還模制光入射面。在本發(fā)明的再一優(yōu)選實(shí)施方式中，光入射面是凸面的或平面的?？梢詫⒐馊肷涿娉尚螢榉乔蛎婊蚯蛎?。還可以設(shè)置的是，將光入射面設(shè)計(jì)為自由形式或形狀。可以將光出射面設(shè)計(jì)為球面或非球面。還可以設(shè)置的是，將光出射面設(shè)計(jì)為自由形式或形狀。此外，前述目的通過(guò)太陽(yáng)能模塊獲得，該太陽(yáng)能模塊包括前述的太陽(yáng)能集中器或由透明材料分別制成并根據(jù)前述方法中任一方法制備的太陽(yáng)能集中器，其中太陽(yáng)能集中器借助于其凸面的光出射面連接至光伏元件。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利實(shí)施方式中，太陽(yáng)能模塊包括散熱器或冷卻體，光伏元件安裝在該散熱器或冷卻體上。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，用于太陽(yáng)能集中器的固位托架布置在散熱器主體上。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，太陽(yáng)能模塊包括用于太陽(yáng)能集中器的固位托架。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，固位托架將太陽(yáng)能集中器固定地附接至太陽(yáng)能集中器的支撐框架。在本發(fā)明的再一有利的實(shí)施方式中，太陽(yáng)能模塊具有用于將太陽(yáng)光對(duì)準(zhǔn)并引至太陽(yáng)能集中器的光入射面上的透鏡。
進(jìn)一步地，前述目的通過(guò)太陽(yáng)能模塊獲得，該太陽(yáng)能模塊包括特別按照根據(jù)前述特征中的任一特征的方法制備的太陽(yáng)能集中器，該太陽(yáng)能集中器具有由透明材料制成的固態(tài)主體，該固態(tài)主體包括光入射面和凸面的光出射面，其中固態(tài)主體包括光導(dǎo)部分，該光導(dǎo)部分位于光入射面和凸面的光出射面之間并朝凸面的光出射面的方向(線性或非線性地)變細(xì)，該光導(dǎo)部分由光導(dǎo)部分表面分別限制和/或定位在光入射面和凸面的光出射面之間，其中太陽(yáng)能集中器利用其凸面的光出射面連接至光伏元件。進(jìn)一步地，前述目的通過(guò)太陽(yáng)能模塊獲得，該太陽(yáng)能模塊包括特別按照根據(jù)前述特征中任一特征的方法制備并由透明材料制成的太陽(yáng)能集中器，該太陽(yáng)能集中器包括光入射面、凸面的光出射面以及光導(dǎo)部分，該光導(dǎo)部分布置在光入射面和凸面的光出射面之間并朝凸面的光出射面的方向(線性或非線性地)變細(xì)，該光導(dǎo)部分有利地由光導(dǎo)部分的表面分別限制和/或布置在光入射面和凸面的光出射面之間，其中太陽(yáng)能集中器利用其凸面的光出射面連接至光伏元件。在本發(fā)明的有利的實(shí)施方式中，光導(dǎo)部分的表面利用連續(xù)的第一變型接合到凸面的光出射面中。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，光導(dǎo)部分的表面利用彎曲部分接合到凸面的光出射面，該彎曲部分的曲率半徑不超過(guò)0. 25毫米，特別不超過(guò)0. 15毫米，有利地不超過(guò)0.1毫米。根據(jù)本發(fā)明的再一有利的實(shí)施方式，曲率半徑超過(guò)0. 04毫米。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，太陽(yáng)能模塊包括散熱器主體(冷卻體)，光伏元件安裝在該散熱器主體上。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，用于太陽(yáng)能集中器的固位托架布置在散熱器主體上。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，太陽(yáng)能模塊包括用于太陽(yáng)能集中器的固位托架。在本發(fā)明的再一有利的實(shí)施方式中，固位托架將太陽(yáng)能集中器固定地附接至太陽(yáng)能集中器的支撐框架。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，太陽(yáng)能模塊具有用于將太陽(yáng)光對(duì)準(zhǔn)和引至太陽(yáng)能集中器的光入射面上的透鏡。在本發(fā)明的再一有利的實(shí)施方式中，使凸面的光出射面成具有超過(guò)30mm彎曲部分的弧形。在本發(fā)明的有利實(shí)施方式中，使凸面的光出射面成弧形，使得其輪廓距理想平面或光出射平面的(最大)偏離分別小于100微米。在本發(fā)明的意義上，理想平面特別是通過(guò)光導(dǎo)部分的表面到光出射 面的過(guò)渡的平面。在本發(fā)明的意義上，光出射平面特別是通過(guò)光導(dǎo)部分的表面到光出射面的過(guò)渡的平面。在本發(fā)明的意義上，當(dāng)光出射平面被定位通過(guò)光出射面的(彎曲部分的)頂點(diǎn)時(shí)，光出射平面特別是與通過(guò)光導(dǎo)部分表面進(jìn)入光出射面的過(guò)渡的平面平行的平面。在本發(fā)明的意義上，當(dāng)光出射平面被定位通過(guò)光出射面的(彎曲部分的)頂點(diǎn)時(shí)，光出射平面特別是正交于變細(xì)的光導(dǎo)部分的平面。在本發(fā)明的意義上，當(dāng)光出射平面被定位通過(guò)光出射面的(彎曲部分的)頂點(diǎn)時(shí)，光出射平面特別是正交于變細(xì)的光導(dǎo)部分的平面。在本發(fā)明的意義上，當(dāng)光出射平面被定位通過(guò)光出射面的(彎曲部分的)頂點(diǎn)時(shí)，光出射平面特別是正交于太陽(yáng)能集中器的光軸的平面。在本發(fā)明的有利實(shí)施方式中，使凸面的光出射面成弧形，從而使得其輪廓距理想平面或光出射面的(最大)偏離分別超過(guò)I微米。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，毛坯模制凸面的光出射面。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，特別地毛坯模制從光導(dǎo)部分的表面至光出射面的彎曲的過(guò)渡。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，毛坯模制光入射面。在本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，光入射面是凸面或平面。光入射面可以成形為非球面或球面。還可以設(shè)置的是，將光入射面設(shè)計(jì)為自由形式或形狀?？梢詫⒐獬錾涿嬖O(shè)計(jì)為球面或非球面。還可以設(shè)置的是，將光出射面設(shè)計(jì)為自由形式或形狀。此外，前述目的通過(guò)太陽(yáng)能模塊獲得，該太陽(yáng)能模塊包括前述的太陽(yáng)能集中器或由透明材料制成并分別根據(jù)前述方法中任一方法制備的太陽(yáng)能集中器，其中太陽(yáng)能集中器借助于其凸面的光出射面連接至光伏元件。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用于產(chǎn)生電能的方法，其中太陽(yáng)光特別借助于初級(jí)太陽(yáng)能集中器進(jìn)入前述太陽(yáng)能模塊的太陽(yáng)能集中器的光入射面。


根據(jù)實(shí)施方式的優(yōu)選實(shí)例的下列描述，本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)將變得顯而易見(jiàn)。其中示出圖1是已知太陽(yáng)能集中器的透視圖；圖2是如圖1中所示的太陽(yáng)能集中器的橫截面視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的太陽(yáng)能集中器的實(shí)施方式的實(shí)例；圖4是用于制備根據(jù)圖3的太陽(yáng)能集中器的方法；圖5是根據(jù)圖3的太陽(yáng)能集中器的放大的局部；圖6是用于制備根據(jù)圖3的太陽(yáng)能集中 器的備選方法；以及圖7是包括根據(jù)本發(fā)明的太陽(yáng)能集中器的太陽(yáng)能模塊的實(shí)施方式的實(shí)例。
具體實(shí)施例方式圖3通過(guò)橫截面視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的太陽(yáng)能集中器I的實(shí)施方式的實(shí)例。太陽(yáng)能集中器包括光入射(表)面2和毛坯模制的光出射(表)面3以及光導(dǎo)部分4，該光導(dǎo)部分4位于光入射面2和光出射面3之間并朝光出射面3的方向變細(xì)。參考標(biāo)記5表不光導(dǎo)部分的表面，其將光導(dǎo)部分4限制在光入射面2和光出射面3之間。在本文中,光導(dǎo)部分的表面5隨著彎曲部分8接合到光出射面中一如在圖5中更加詳細(xì)地表示，所述彎曲部分8的曲率半徑為大約0.1mm0在壓力下模制之后，分別(機(jī)械地和/或熱地)去除突出的按壓凸緣或者超壓材料。圖4示出了一種用于制備根據(jù)圖3的太陽(yáng)能集中器I的方法。在本文中，將具有不超過(guò)104’5分帕秒的粘度的液體玻璃供入模具10中，并且借助于模具14，在壓力下分別按壓成太陽(yáng)能集中器I的形狀。模具10包括部分模具11和部分模具12，部分模具12以居中方式布置在部分模具11中。圓周間隙15設(shè)置在部分模具11和部分模具12之間，該間隙的寬度在10微米和40微米之間。在圓周間隙15中，在一起按壓模具10和14時(shí)，產(chǎn)生接近真空的低氣壓。部分模具12包括用于形成凸面的光出射面3的凹面部分16。在有利的實(shí)施方式中，使凸面的光出射面3成弧形，分別具有超過(guò)30毫米的曲率半徑或者使得其輪廓31距理想平面或光出射面30的最大偏離小于100微米。在實(shí)施方式的該實(shí)例中，使凸面的光出射面3成弧形，從而使得其輪廓31距理想平面或光出射面30的最大偏離分別小于100微米。圖6示出了用于制備太陽(yáng)能集中器I的可選方法。在這里，模具14由模具141代替，模具141牢固地壓在部分模具11上。
圖7示出了包括根據(jù)本發(fā)明的太陽(yáng)能集中器I的太陽(yáng)能模塊40的實(shí)施方式的實(shí)例。太陽(yáng)能模塊40包括散熱器或冷卻體41，用于太陽(yáng)能集中器I的固位裝置44和光伏元件42布置在散熱器或冷卻體41上。光出射面3借助于粘附材料層43連接至光伏元件42，太陽(yáng)能模塊40還包括初級(jí)太陽(yáng)能集中器45，初級(jí)太陽(yáng)能集中器45設(shè)計(jì)成用于將太陽(yáng)光50相對(duì)于太陽(yáng)能集中器I的光入射面2對(duì)準(zhǔn)的菲涅爾透鏡或彭形透鏡，太陽(yáng)能集中器I分別布置或設(shè)計(jì)或設(shè)置為次級(jí)太陽(yáng)能集中器。經(jīng)由光入射面2供入太陽(yáng)能集中器I的太陽(yáng)光經(jīng)由太陽(yáng)能集中器I的光出射面3射出并遇到光伏元件42。考慮到簡(jiǎn)化和清楚以及沒(méi)有必要按照比例，分別繪制了用在圖3至6中的元件、尺寸和角度。例如，為了增強(qiáng)本發(fā)明的實(shí)施方式的實(shí)例的理解性，已經(jīng)分別相對(duì)于其他元件、尺寸和角度放大了一些元 件、尺寸和角度的數(shù)量級(jí)。
權(quán)利要求
1.一種用透明材料制備太陽(yáng)能集中器(I)的方法，其中太陽(yáng)能集中器(I)包括光入射面(2)、凸面的光出射面(3)以及光導(dǎo)部分(4)，所述光導(dǎo)部分(4)位于光入射面(2)和凸面的光出射面(3)之間并且朝光出射面(3)的方向變細(xì)，所述光導(dǎo)部分(4)有利地由光導(dǎo)部分的表面(5)限制在光入射面(2)和凸面的光出射面(3)之間，以及其中，在適用于模制光入射面(2)的第一模具(14)和具有適用于模制凸面的光出射面(3)的凹面部分的至少一個(gè)第二模具(10)之間，毛坯模制透明材料，以產(chǎn)生太陽(yáng)能集中器(I)，其中透明材料借助于低氣壓引入到第二模具(10)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少部分在所述毛坯模制期間借助于所述低氣壓將透明材料引入至第二模具(10)，尤其在其外部區(qū)域中引入至第二模具(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，低氣壓共計(jì)至少0.5巴。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在即刻模制之前，透明材料具有不超過(guò)104’5分帕秒的粘度。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用于模制凸面的光出射面(3)的凹面部分具有曲率半徑小于30毫米的弧形。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用于模制凸面的光出射面(3)的凹面部分成弧形，從而使得輪廓距模具的理想平面的最大偏離小于100微米。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用于模制凸面的光出射面(3)的凹面部分成弧形，從而使得輪廓距模具的理想平面的最大偏離超過(guò)I微米。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，第二模具(10)為至少兩個(gè)部分。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，第二模具(10)在形成光出射面(3)和光導(dǎo)部分的表面(5)之間的過(guò)渡的區(qū)域中具有間隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，間隙具有在10微米和40微米之間的寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9和10所述的方法，其特征在于，低氣壓在所述間隙中產(chǎn)生。
12.—種太陽(yáng)能集中器(I)，其具有透明材料的固態(tài)主體，該固態(tài)主體包括光入射面(2)和凸面的光出射面(3)，其中固態(tài)主體包括在光入射面(2)和凸面的光出射面(3)之間并朝凸面的光出射面⑶的方向變細(xì)的光導(dǎo)部分(4)，光導(dǎo)部分⑷有利地由光導(dǎo)部分的表面(5)限定在光入射面(2)和凸面的光出射面(3)之間，以及其中使凸面的光出射面(3)成弧形 ——具有小于30毫米的曲率半徑和/或 —使得其輪廓距理想平面和光出射平面中一個(gè)的最大偏離分別小于100微米。
13.—種太陽(yáng)能集中器(I)，其由透明材料制成，其中太陽(yáng)能集中器(I)包括光入射面(2)、凸面的光出射面(3)以及光導(dǎo)部分(4)，該光導(dǎo)部分(4)在光入射面(2)和凸面的光出射面(3)之間并朝光出射面(3)的方向變細(xì)，該光導(dǎo)部分(4)有利地由光導(dǎo)部分的表面(5)限定在光入射面(2)和凸面的光出射面(3)之間，以及其中使凸面的光出射面(3)成弧形 ——具有超過(guò)30毫米的曲率半徑和/或 —使得其輪廓距理想平面和光出射面中一個(gè)的最大偏離分別小于100微米。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能集中器(I)，其特征在于，光導(dǎo)部分的表面(5)利用連續(xù)的第一變型接合到光出射面(3)中。
15.根據(jù)權(quán)利要求12、13或14中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能集中器(I)，其特征在于，光導(dǎo)部分的表面(5)利用彎曲部分接合到光出射面(3)，該彎曲部分的曲率半徑不超過(guò)0. 25毫米，特別不超過(guò)0. 15毫米，優(yōu)選地不超過(guò)0.1毫米。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能集中器(I)，其特征在于，曲率半徑超過(guò)0. 04毫米。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能集中器(I)，其特征在于，使凸面的光出射面(3)成弧形，從而使得其輪廓距理想平面和光出射面中的一個(gè)的最大偏離分別超過(guò)I微米。
18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能集中器(I)，其特征在于，毛坯模制光出射面(3)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12至18中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能集中器(I)，其特征在于，特別地毛坯模制從光導(dǎo)部分的表面(5)至光出射面(3)的彎曲的過(guò)渡。
20.根據(jù)權(quán)利要求12至19中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能集中器(I)，其特征在于，毛坯模制光出射面(3)。
21.根據(jù)權(quán)利要求12至20中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能集中器(I)，其特征在于，毛坯模制凸面的光出射面(3)。
22.—種太陽(yáng)能模塊，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求12至21中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能集中器(1)利用其凸面的光出射面(3)連接至光伏元件。
23.一種用于產(chǎn)生電能的方法，其特征在于，使太陽(yáng)光進(jìn)入根據(jù)權(quán)利要求22的太陽(yáng)能模塊的太陽(yáng)能集中器(I)的光入射面(2)。
24.一種太陽(yáng)能模塊，其包括具有由透明材料制備的固態(tài)主體的太陽(yáng)能集中器(1)，該固態(tài)主體包括光入射面(2)和凸面的光出射面(3)，其中固態(tài)主體包括在光入射面(2)和凸面的光出射面(3)之間并朝凸面的光出射面(3)的方向變細(xì)的光導(dǎo)部分(4)，該光導(dǎo)部分(4)有利地由光導(dǎo)部分的表面(5)限定在光入射面(2)和凸面的光出射面(3)之間，其中太陽(yáng)能集中器(I)利用其凸面的光出射面(3)連接至光伏元件。
25.—種太陽(yáng)能模塊，其包括由透明材料制成的太陽(yáng)能集中器(I)，其中太陽(yáng)能集中器(1)包括光入射面(2)、凸面的光出射面(3)和光導(dǎo)部分(4)，該光導(dǎo)部分(4)在光入射面(2)和凸面的光出射面(3)之間并朝凸面的光出射面(3)的方向變細(xì)，該光導(dǎo)部分(4)有利地由光導(dǎo)部分的表面(5)限定在光入射面(2)和凸面的光出射面(3)之間，其中太陽(yáng)能集中器(I)利用其凸面的光出射面(3)連接至光伏元件。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能模塊,其特征在于,光導(dǎo)部分的表面(5)利用連續(xù)的第一變型接合到凸面的光出射面(3)中。
27.根據(jù)權(quán)利要求24、25或26中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能模塊,其特征在于，光導(dǎo)部分的表面(5)利用彎曲部分接合到光出射面(3)，該彎曲部分的曲率半徑不超過(guò)0. 25毫米，特別不超過(guò)0. 15毫米，優(yōu)選地不超過(guò)0.1毫米。
28.根據(jù)權(quán)利要求24至27中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能模塊，其特征在于，曲率半徑超過(guò)0.04暈米。
29.根據(jù)權(quán)利要求24至28中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能模塊，其特征在于，使凸面的光出射面(3)成具有超過(guò)30毫米曲率半徑的弧形。
30.根據(jù)權(quán)利要求24至29中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能模塊，其特征在于，使凸面的光出射面(3)成弧形，從而使得其輪廓距理想平面和光出射面中一個(gè)的最大偏離小于100微米。
31.根據(jù)權(quán)利要求24至30中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能模塊，其特征在于，使凸面的光出射面(3)成弧形，從而使得其輪廓距理想平面和光出射面中的一個(gè)的最大偏離分別超過(guò)I微米。
32.根據(jù)權(quán)利要求24至31中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能模塊，其特征在于，毛坯模制光出射面⑶。
33.根據(jù)權(quán)利要求24至32中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能模塊，其特征在于，特別地毛坯模制從光導(dǎo)部分的表面(5)至光出射面(3)的彎曲的過(guò)渡。
34.根據(jù)權(quán)利要求24至33中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能模塊，其特征在于，毛坯模制光入射面⑵。
35.根據(jù)權(quán)利要求24至34中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能模塊，其特征在于，毛坯模制凸面的光出射面(3)。
36.一種用于產(chǎn)生電能的方法，其特征在于，使太陽(yáng)光進(jìn)入根據(jù)權(quán)利要求24至35中任一項(xiàng)的太陽(yáng)能模塊的太陽(yáng)能集中器(I)的光入射面(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能集中器(1)，其包括由透明材料制成的固態(tài)主體，該固態(tài)主體具有光耦合表面(2)和凸面的光退耦表面(3)，其中固態(tài)主體具有在光耦合表面(2)和凸面的光退耦表面(3)之間的光導(dǎo)部分(4)，其中光導(dǎo)部分朝凸面的光退耦表面(3)的方向變細(xì)。本發(fā)明還涉及一種制備方法，其中材料在兩個(gè)模具(10，14)之間精密模制。
文檔編號(hào)H01L31/052GK103069579SQ201180041412
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者W·溫特澤爾, 彼得·穆勒, 拉爾斯·阿諾德, 阿洛依斯·威爾克, 哈根·戈德曼, A·巴茨克 申請(qǐng)人:博士光學(xué)有限公司