[發明專利]一種菲涅爾聚光鏡的制造方法

無效

• 申請號: 201110226265.X
• 申請日: 2011-08-08
• 公開（公告）號: CN102922755A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 王士濤
• 申請（專利權）人: 上海聚恒太陽能有限公司
• 主分類號: B29D11/00
• 分類號: B29D11/00;G02B3/08
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 郭桂峰

技術領域

本發明涉及太陽能應用技術領域，尤其涉及一種聚光太陽能菲涅爾聚光鏡的制造方法。

背景技術

太陽能聚光光伏發電系統是利用光學系統將太陽能匯聚在太陽能電池芯片上，利用光伏效應把光能轉化為電能的發電技術。聚光光伏發電技術分為透射式聚光光伏發電系統與反射式聚光光伏發電系統。透射式聚光光伏發電系統的聚光模組主要采用菲涅爾透鏡聚焦方式，反射式聚光模組主要采用回轉二次反射曲面聚焦方式，聚焦后的光線經過二次勻光處理照射在高效太陽電池芯片上實現系統光電轉換效率最大化。

透射式聚光光伏發電系統為目前大多數公司所采納，存在結構簡單的優勢。透射式的聚光系統，單純從光學實現方式上主要采用菲涅爾透鏡來實現聚光。菲涅爾透鏡是在鏡片表面刻錄了一圈圈由小到大，向外由淺至深的同心圓，剖面看似等距齒紋，通過這些齒紋達到對指定光譜范圍的光帶通(反射或者折射)的作用，具有較強的光線透過率、能量匯聚率及較高的聚光倍數。

目前，國際上較為先進的在鋼化玻璃上固化硅膠制作的菲涅爾透鏡可以非常好地解決聚光太陽能發電系統野外實際應用的適用性問題。其制作方法是，將液態硅膠由料槽加壓注入模具的模腔中，將硅膠壓塑后加溫或者壓塑后加壓、加溫后固化成型。在加工過程中，需要多次抽真空來保證制作的透鏡沒有氣泡(空穴)，制作工藝難以達到大批量生產，成本隨著加工時間的增加而上升。這種工藝的典型代表可以參見中國專利02101577.5公開的“一種菲涅爾透鏡的制造方法”這種方法包含下列步驟：將一光固膠以局部下膠方式涂布于一菲涅爾模具上；以滾壓方式將一壓克力基板覆蓋于涂布有光固膠的菲涅爾模具上；以光線照射壓克力基板與菲涅爾模具來固化光固膠；及將光固膠與菲涅爾模具分離，據以形成菲涅爾透鏡。本發明菲涅爾透鏡的制造方法是利用局部下膠方式涂布光固膠于菲涅爾模具上，其能夠有效除去生產過程中所產生的氣泡，對于提升所制造的菲涅爾透鏡的良率有很大的助益。由此可見在生產制備過程中有效去除下膠過程中產生的氣泡對于整個產品的合格率具有非常重要的意義，本專利另辟蹊徑，巧妙的調整了注料的方式，也能有效的提高菲涅爾聚光透鏡的合格率。

發明內容

針對現有菲涅爾透鏡的制造方法中，需要多次抽真空來保證制作的透鏡沒有氣泡的問題，本發明的目的是提供一種無氣泡產生的菲涅爾聚光鏡的制造方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種菲涅爾聚光鏡的制造方法，所述菲涅爾聚光鏡由一玻璃基板和與所述玻璃基板一體成型的菲涅爾結構構成，其步驟如下：

a、以中心灌注方式將可塑性材料布滿一玻璃基板表面；

b、將一菲涅爾結構成型裝置倒置壓合在所述玻璃基板上，使所述可塑性材料充滿所述成型裝置；

c、所述可塑性材料固化后，分離所述成型裝置，制得所述菲涅爾聚光鏡。

進一步地，所述中心灌注方式是指首先將用于灌注所述可塑性材料的注料口緊貼在所述玻璃基板上；然后由所述注料口緩慢并連續向所述玻璃基板上注入液態可塑性材料，使所述可塑性材料由注料口向四周蔓延鋪開。

進一步地，所述步驟c中，所述可塑性材料固化是指通過烘箱加熱烘烤固化或者紫外光固化。

進一步地，所述烘箱加熱烘烤固化的烘箱加熱溫度為140℃～180℃，加熱時間為10min～20min。

進一步地，所述紫外光固化采用紫外光將合模后的液態可塑性材料固體化，與所述玻璃基板形成一體。

進一步地，所述的可塑性材料為熱固性可塑性材料或光固性可塑性材料。

進一步地，所述熱固性可塑性材料為硅膠。

進一步地，所述光固性可塑性材料為環氧基樹脂或壓克力樹脂。

進一步地，所述玻璃基板和所述可塑性材料之間涂覆有底涂劑。

本專利的效果在于：本發明采用中心灌注方式將液態的可塑性材料緩慢并連續注入到玻璃基板上從而使可塑性材料沿著玻璃基板從注料口向四周蔓延散開鋪滿到玻璃基板表面。由于在灌注過程中，液態可塑性材料的注料口與玻璃基板緊密貼合，液態可塑性材料與玻璃基板的接觸由點逐步過渡到面，在自然流淌狀態下，液態可塑性材料與玻璃基板之間不會帶入空氣形成氣泡。并且，在其連續注入過程中，溢出的液態可塑性材料緊密包裹注料口，避免注料口處的氣體混入膠液中，減少了產品中氣泡的產生。該制造工藝簡單，易于實現，避免了傳統制造菲涅爾透鏡的工藝中，需要多次抽真空造成的麻煩，提高了生產效率和產品一致性，保證了產品的質量。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明；

圖1為菲涅爾聚光鏡的結構示意圖；