專利名稱：透明板及組合件和轉(zhuǎn)化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種透明板及組合件和轉(zhuǎn)化裝置。
背景技術(shù)：
WO03046617教導(dǎo)了制造和使用紋理化的板來改善集成在阻擋層光電池、等離子放電平面燈、LCD屏、太陽(yáng)能收集器、圖像投影器中的透明板的光傳輸。紋理圖案相對(duì)于板的紋理化表面的總平面圖來講主要為凹形，也就是說，將圖案鑲嵌到底板中。這類圖案主要可以通過用壓印輥輪將沒有圖案的板片熱軋制形成，所述壓印輥輪將希望的圖案壓印在板上。根據(jù)圖案的特性，可以更難或更容易制成上述圖案。具體地說，有時(shí)可以發(fā)現(xiàn)糊狀材料有粘到軋制滾輪上的傾向，這樣就會(huì)產(chǎn)生用肉眼就能看到的缺陷。因此這些圖案沒有得到正確制造，此外，板片有可能卷到軋制滾輪上。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，就要停止制造。為防止這種粘連影響就需降低生產(chǎn)速度。此外，當(dāng)紋理化的板的鑲嵌圖案在最終應(yīng)用中與環(huán)境空氣接觸時(shí)，所述圖案中有可能布滿灰塵或污垢，并有可能對(duì)其進(jìn)行或繁或簡(jiǎn)的清洗。特別是在應(yīng)用紋理化的板保護(hù)在外面設(shè)置的阻擋層光電池時(shí)情況如此。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種含有至少兩個(gè)平行主邊的透明板，該板的至少一個(gè)主要表面上突出地包括重復(fù)出現(xiàn)的浮雕棱錐體圖案(凹或凸)，這些圖案的每一個(gè)都有一個(gè)頂，一個(gè)底以及一組連接頂和底的棱，所述圖案的至少一個(gè)棱應(yīng)使其在板的總平面圖上的投影基本與兩個(gè)平行主邊平行。這里用棱一詞表示連接頂和底的棱錐體的其中一個(gè)棱。因此術(shù)語(yǔ)棱不表示棱錐體底的其中一個(gè)側(cè)邊。從而解決了糊狀材料有粘到軋制滾輪上的傾向，這樣就會(huì)產(chǎn)生用肉眼就能看到的缺陷，紋理化的板的鑲嵌圖案在最終應(yīng)用中與環(huán)境空氣接觸時(shí)，所述圖案中有可能布滿灰塵或污垢，并有可能對(duì)其進(jìn)行或繁或簡(jiǎn)的清洗。
本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)就象剛才講到的那樣合理地布置至少一個(gè)棱是有利的。事實(shí)上，棱最好處在軋制方向上，所述棱平行于至少兩個(gè)主邊，其原因是釓制滾輪上的圖案似乎更容易接觸糊狀板，在將它們分開時(shí)不會(huì)損壞剛剛進(jìn)行的模壓。在任何情況下，通過與所有棱都傾斜于釓制方向的圖案相比，申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些條件更為有利(肉眼看到的幾何缺陷更少)?？雌饋?垂直于所述板的總平面圖并經(jīng)過所述棱錐體的頂部的平面和所述棱錐體本身相交的直線與-板的總平面圖構(gòu)成的角度對(duì)于形成優(yōu)質(zhì)浮雕圖案來講特別重要。事實(shí)上，似乎該角小一些更好，因?yàn)獒徶茲L輪和板的相互滲透是逐漸進(jìn)行的。在各個(gè)圖案的位置，陽(yáng)棱錐體(根據(jù)情況可以處在釓制滾輪上或需要紋理化的板上)和相應(yīng)的陰棱錐體緩慢分開，不太可能一個(gè)粘到另一個(gè)上。這種效果在紋理化的板上制造凹或凸棱錐體時(shí)均被觀察到。壓印圖案的這種優(yōu)良特性可以提高制造速度。
在紋理化的板上制造凹棱錐體(通過含有凸圖案釓制滾輪)的情況下，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)附加效果。事實(shí)上，在最終應(yīng)用時(shí)將板設(shè)置成在人們?cè)谡婵窗宓臅r(shí)候(例如板的總平面圖相對(duì)于水平面傾斜45°)，因此，經(jīng)合理布置的棱從正面來看也是垂直的，而且這種棱還起到排放污垢、灰塵及所有液體的排放溝的作用，特別是排放有意無意地滲透到圖案中的清洗液，而且不需要搖動(dòng)或拆下板。由此，如果按照本實(shí)用新型對(duì)圖案定位，則帶有凹棱錐體的板在使用中受到的沾污很少。
因此，本實(shí)用新型還涉及透明板的使用，該板包括一些重復(fù)出現(xiàn)的凹(也就是被鑲嵌的)或凸棱錐體圖案，每一個(gè)圖案均有一組棱，當(dāng)從正面看板時(shí)圖案的至少一個(gè)棱是垂直的，并且處在圖案的下半部中。所述棱是連接圖案的中心(或棱錐體的頂)和該圖案的周邊(或另錐體的底)的線段，所述周邊處在板的總平面圖中。當(dāng)所述板帶有凹棱錐體時(shí)，圖案的經(jīng)合理布置的棱處在所述圖案的下部，并起到排放污垢以及其他在重力作用下在所述棱上流動(dòng)的外來介質(zhì)的排放溝的作用。當(dāng)板的總平面圖相對(duì)于水平位置足夠傾斜時(shí)，就得到這種效果。
板相對(duì)于水平位置的傾斜角度一般為10-90°，通常為20-70°。這種傾斜表示可以根據(jù)日照的局部條件進(jìn)行選擇。
本實(shí)用新型還涉及一種制造本實(shí)用新型的板的方法。根據(jù)該方法，將一塊沒有任何圖案的板置于其軟化溫度下，并使其受到釓制滾輪的作用。最好以比玻璃在冷卻區(qū)域低的線性速度將釓制滾輪帶到形成棱錐體的地方。滾輪的表面上有一些有待在板上壓印的圖案。如果要在板上制造凹圖案，則這些圖案在滾輪上就是凸的，反之亦然。該方法用于礦物玻璃板和熱塑聚合物，例如聚氨酯或聚碳酸酯或甲基聚甲基丙烯酸酯。因此，本實(shí)用新型涉及的板的制造方法在于利用一個(gè)在板上壓印紋理的滾輪在沒有圖案的一塊板上在其變形溫度下進(jìn)行軋制，軋制方向平行于兩個(gè)主邊及所述圖案的至少一個(gè)棱。
在以硅為基的礦物玻璃板的情況下，就在玻璃快要凝固前，進(jìn)行一個(gè)可選擇的熱淬火步驟時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)板的紋理化。
物質(zhì)的主要部分(也就是至少98％的物質(zhì))，即整塊板最好由透明度盡可能好的材料構(gòu)成，而且在實(shí)用的頻譜部分中單位長(zhǎng)度吸收率小于0.01mm-1，所述頻譜通常為380-1200nm。
這些圖案通過一個(gè)底連接板的總平面圖和被紋理化的表面，所述底可以內(nèi)切于一個(gè)直徑通常小于10mm，甚至小于7mm的圓。含有所述圖案中的一個(gè)圖案的底的最小的圓最好具有最大為5mm的直徑，特別是0.001-5mm的直徑，例如1-5mm的直徑。
這些圖案最好是拼接圖案。當(dāng)一些圖案與它們的底的至少一部分(在板的表面和總平面圖中)接觸時(shí)，這些圖案就是稱為拼接圖案。
所述圖案是底為多邊形的棱錐體形狀，所述底例如為三角形、正方形或矩形、六邊形或八邊形，這些圖案是凹的在板材中是凹進(jìn)的)或凸的。棱錐體通常有一個(gè)通過其頂?shù)膶?duì)稱軸。最好使棱錐體的棱中的兩個(gè)棱在板的總平面圖中的投影基本與板的兩個(gè)平行主邊平行。尤其是在棱錐體的對(duì)稱軸通過其頂并與板的總平面圖垂直的情況如此。對(duì)于從垂直于板的觀察方向觀看棱錐體的觀察人員來講，這兩個(gè)棱出現(xiàn)在彼此的延長(zhǎng)線上，從而穿過整個(gè)棱錐體。
棱錐體最好有四個(gè)邊(或面)和四個(gè)棱。在這種情況下，定出棱錐體在板中的位置，使其中兩個(gè)棱垂直，對(duì)于在正面觀看(水平觀看)板的觀察人員來講，它們兩個(gè)一起形成棱錐體的對(duì)角線。對(duì)于在正面觀看板的觀察人員來講，這兩個(gè)棱出現(xiàn)在彼此的延長(zhǎng)線上，其中的一個(gè)棱在棱錐體的下部，另一個(gè)棱在上部。
所述棱錐體的頂?shù)陌虢亲詈眯∮?0°，更理想的是小于或等于60°，例如25°-60°。頂?shù)陌虢鞘抢忮F體的對(duì)稱軸與包含在棱錐體表面上的并通過該頂?shù)闹本€之間的夾角。因?yàn)閮蓚€(gè)相對(duì)的棱之間的角要比兩個(gè)相對(duì)的邊之間的角大，所以一個(gè)棱錐體在頂上含有多個(gè)半角。
紋理化的板主要可以用來改進(jìn)收集陽(yáng)光的能力，以便增加阻擋層光電池的光通量。本實(shí)用新型的板甚至收集非常貼近地面(入射角很小)的光線?？梢詫⑦@些阻擋層光電池封裝在聚乙烯丁縮醛(PVB)或乙烯基的乙烯醋酸酯(EVA)共聚物一類的樹脂中。用公知的方法在加熱壓力鍋(樹脂熔化)中實(shí)現(xiàn)這種封裝，這樣就得到一塊里面裝有電池的樹脂板片。再將該紋理化的板疊置在該板片上，用以收集光(環(huán)境空氣一側(cè)的紋理)并向板片中的電池發(fā)送所述光。一塊玻璃板處在含有電池的板片的另一側(cè)。在高壓釜中用一個(gè)步驟就可以將所有元件結(jié)合起來。這種復(fù)合結(jié)構(gòu)可以同時(shí)用作太陽(yáng)能收集器和防噪墻。在使用“聲學(xué)”型樹脂時(shí)，其防噪作用更好，也就是噪聲降低。
因此，本實(shí)用新型還涉及一種包括本實(shí)用新型的一塊板和至少一個(gè)光電電池的組合件，板的紋理與環(huán)境空氣(也就是朝向外面)接觸，板和電池之間平行設(shè)置。特別是可以將光電池封裝在一種樹脂中，例如該樹脂可以是PVB。所述PVB還可以衰減噪聲。
本實(shí)用新型還涉及一種通過至少一個(gè)光電池將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，該裝置包括一個(gè)本實(shí)用新型的板/光電池組合件，當(dāng)在正面看板的時(shí)候圖案的至少一個(gè)棱顯得垂直，并處在圖案的下半部，所述紋理處在入射光一側(cè)，所述板相對(duì)于水平面傾斜10-90°。
一種組合件，含有一塊透明板以及至少一個(gè)光電池，其特征在于，該透明板包括至少兩個(gè)平行主邊，該板的至少一個(gè)主要表面上按照浮雕方式包括重復(fù)出現(xiàn)的浮雕棱錐體圖案，這些圖案的每一個(gè)都有一個(gè)頂，一個(gè)底以及一組連接頂和底的棱，所述圖案的至少一個(gè)棱應(yīng)使其在板的總平面圖上的投影基本與兩個(gè)平行主邊平行，板的紋理與環(huán)境空氣接觸，板和電池之間相互平行設(shè)置。
一種用于所述的組合件中的透明板，其特征在于，該透明板包括至少兩個(gè)平行邊，該板的至少一個(gè)主要表面上按照浮雕方式包括重復(fù)出現(xiàn)的浮雕棱錐體圖案，這些圖案的每一個(gè)都有一個(gè)頂，一個(gè)底以及一組連接頂和底的棱，所述圖案的至少兩個(gè)棱應(yīng)使其在板的總平面圖上的投影基本與兩個(gè)平行主邊平行。
一種轉(zhuǎn)化裝置，利用至少一個(gè)光電池將光能轉(zhuǎn)化為電能，其特征在于，該裝置包括權(quán)利要求1-3之一所述的組合件，當(dāng)從正面觀看時(shí)圖案的至少一個(gè)棱垂直，并處在圖案的下半部，所述紋理處在入射光側(cè)，所述板相對(duì)于水平面傾斜10-90°。
具體實(shí)施方式


圖1表示將自然陽(yáng)光轉(zhuǎn)變成電能的轉(zhuǎn)換組件。一個(gè)金屬架1相對(duì)于水平面保持傾斜α角，光接收組件包括一塊由礦物玻璃構(gòu)成的紋理化的板2，將該板設(shè)置在阻擋層光電池3的一個(gè)平面上。紋理化的板包括兩個(gè)平行邊4和4’。對(duì)于從正面觀看該組件的觀察人員來講，這兩個(gè)邊4和4’是垂直的。與根本沒有紋理的相同透明板相比，紋理化的板提高了傳輸給電池的光強(qiáng)度。因此，由于具有紋理而使提供的電能更強(qiáng)。這種紋理的浮雕處在環(huán)境空氣一側(cè)，也就是接受光的一側(cè)。圖案是拼接圖案，并且此處有一系列重復(fù)出現(xiàn)的棱錐體凹圖案(或被鑲嵌在板中)。每一個(gè)棱錐體包括四個(gè)邊和在頂上彼此相連的四個(gè)棱。對(duì)這些棱錐體傾斜定位，使它們相對(duì)于板的邊4和4’傾斜(底的側(cè)邊與邊4和4’形成45°)利用這種定位，對(duì)于從正面觀看該組件的觀察人員來講，每一個(gè)棱錐體的至少一個(gè)棱是垂直的，而且處在棱錐體的下半部(此處是凹的)。由于這種位置，該棱可以起到將處在棱錐體中的外來物質(zhì)排放掉的排放溝的作用。
圖2和3說明解釋凹圖案上的棱5提供的溝的作用。圖2a示出了根據(jù)本實(shí)用新型對(duì)凹棱錐體定位，也就是說對(duì)于從正面觀看該組件的觀察人員來講棱5是垂直的，或是與板的兩條主邊4和4’平行。圖2b示出了根據(jù)AA’線剖開的圖2a的圖案，其中板2相對(duì)于水平面傾斜45°。圖2b的直線AA’處在板的在平面圖中，相對(duì)于該平面來講圖案被做成凹陷的。并發(fā)現(xiàn)棱5沿一個(gè)排放方向向下傾斜，便于將棱錐體上的所有外來物質(zhì)排放。該棱處在棱錐體的下部。因?yàn)槔忮F體的幾何形狀，所以處在圖案的上部的另一個(gè)棱7位于棱5的延長(zhǎng)線中，從而對(duì)于從正面觀看板的觀察人員來講(眼8的所示的水平觀看)，棱5和7處在彼此的沿長(zhǎng)線上，并如圖2a所示形成了一條垂直線。棱5在板的總平面圖上的投影處在圖2b的直線AA’中，該投影與兩條平行主邊4和4’平行。作為比較，圖3精確地示出了同一個(gè)棱錐體，但沒有將該棱錐體傾斜定位成傾斜于板的總方向。此處，對(duì)于從正面觀看板的觀察人員來講，沒有一個(gè)棱是垂直的。對(duì)于在正面的觀察人員來講，也沒有一個(gè)棱與主邊4和4’平行。在棱錐體上的外來物質(zhì)必須通過在下緣6上的滑動(dòng)進(jìn)行排放。但是，由垂直平面AA’的剖視圖(圖3b)表示，邊緣6的傾斜(甚至基本是水平的)要比圖2情況中的棱5小。這就是為什么圖2所示的本實(shí)用新型的“傾斜棱錐體”(相對(duì)于板的邊4和4’)結(jié)構(gòu)比圖3所示的結(jié)構(gòu)更利于排放棱錐體中的外來物質(zhì)的原因。這種結(jié)構(gòu)有利于雨水流動(dòng)和板的清洗。這種結(jié)構(gòu)還有利于用軋制方法制造板，可能是因?yàn)樵谥圃炱陂g，液體在圖案內(nèi)的流動(dòng)和固體在棱錐體中的壓印移動(dòng)有類似的性能。我們發(fā)現(xiàn)-一個(gè)平面和棱錐體相交的直線，這里所述的平面垂直于板的總平面圖并通過棱錐體的頂，與-板的總平面圖構(gòu)成的角度就是棱5(或圖3b的6)和圖2b和3b中與直線AA’混為一體的板的總平面圖之間的角。在根據(jù)本實(shí)用新型對(duì)棱錐體定位的情況下，該角度很小(將圖2b的5與圖3b的6進(jìn)行比較)。這種小角度有利于浮雕圖案的成形質(zhì)量。
當(dāng)然，所示的邊4和4是用來說明它們的定位的，但4和4’之間的距離比在圖2a和3a中(關(guān)于圖示出的圖案尺寸)重要，因?yàn)樵谶@兩個(gè)邊之間有多個(gè)圖案(通常幾十個(gè)圖案)。
圖4表示本實(shí)用新型的制作方法。在該圖中很清楚地看到的是在一個(gè)1000℃的爐子(未示出)中。在兩個(gè)滾輪9和10之間對(duì)糊狀平坦玻璃進(jìn)行壓光處理，滾輪10的表面上有凸棱錐體。在兩個(gè)滾輪之間壓玻璃時(shí)，則在玻璃的下表面形成凹棱錐體紋理。然后將玻璃帶到一個(gè)滾輪床11上，再經(jīng)受冷卻。玻璃帶的速度為3m/分鐘。紋理滾輪10的線性速度比玻璃帶的小20％左右，也就是說約2.4m/分鐘。其他滾輪的速度與帶的速度相同。事實(shí)上利用其他滾輪在爐子的外面拉該帶。
例如，在對(duì)應(yīng)于圖4的制造中，棱錐體的底是2.4×2.4mm的正方形，其深度為1.1mm，發(fā)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型對(duì)棱錐體的定位(如圖2所示)可以使效率達(dá)到80％，但如果根據(jù)圖3對(duì)棱錐體定位，則效率僅為30％。這種效率是制造效率。因?yàn)槔忮F體的畸變也是由玻璃帶有可能卷到滾輪10上反映出來的，而不是根據(jù)滾輪11的方向沿其正常路徑運(yùn)行反映出來的，如果卷到滾輪10上就必須停止生產(chǎn)。
圖5表示進(jìn)入壓力鍋中去之前的板片和板的堆。板12是沒有Planlux式紋理的玻璃板。將第一個(gè)PVB板片設(shè)置在該板上。將光電池14裝在兩個(gè)PVB板片13和15之間。將本實(shí)用新型的紋理化的礦物玻璃板設(shè)置在最上面，板的紋理處在環(huán)境空氣一側(cè)。進(jìn)入壓力釜是為了將電池封裝在PVB中，并將PVB和玻璃板粘合在一起。
權(quán)利要求1.一種組合件，含有一塊透明板以及至少一個(gè)光電池，其特征在于，該透明板包括至少兩個(gè)平行主邊，該板的至少一個(gè)主要表面上按照浮雕方式包括重復(fù)出現(xiàn)的浮雕棱錐體圖案，這些圖案的每一個(gè)都有一個(gè)頂，一個(gè)底以及一組連接頂和底的棱，所述圖案的至少一個(gè)棱應(yīng)使其在板的總平面圖上的投影基本與兩個(gè)平行主邊平行，板的紋理與環(huán)境空氣接觸，板和電池之間相互平行設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合件，其特征在于，將光電池封裝在一種樹脂中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合件，其特征在于，樹脂是PVB。
4.一種用于權(quán)利要求1-3之一所述的組合件中的透明板，其特征在于，該透明板包括至少兩個(gè)平行邊，該板的至少一個(gè)主要表面上按照浮雕方式包括重復(fù)出現(xiàn)的浮雕棱錐體圖案，這些圖案的每一個(gè)都有一個(gè)頂，一個(gè)底以及一組連接頂和底的棱，所述圖案的至少兩個(gè)棱應(yīng)使其在板的總平面圖上的投影基本與兩個(gè)平行主邊平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透明板，其特征在于，棱錐體是凹的。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透明板，其特征在于，棱錐體的底內(nèi)切于直徑小于10mm的圓。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透明板，其特征在于，棱錐體有四個(gè)面。
8.一種轉(zhuǎn)化裝置，利用至少一個(gè)光電池將光能轉(zhuǎn)化為電能，其特征在于，該裝置包括權(quán)利要求1-3之一所述的組合件，當(dāng)從正面觀看時(shí)圖案的至少一個(gè)棱垂直，并處在圖案的下半部，所述紋理處在入射光側(cè)，所述板相對(duì)于水平面傾斜10-90°。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種透明板，該透明板包括至少兩個(gè)平行主邊，該板的至少一個(gè)主要表面上按照浮雕方式包括重復(fù)出現(xiàn)的浮雕棱錐體圖案，這些圖案的每一個(gè)都有一個(gè)頂，一個(gè)底以及一組連接頂和底的棱，所述圖案的至少一個(gè)棱應(yīng)使其在板的總平面圖上的投影基本與兩個(gè)平行主邊平行?？梢詫⒃摪迮c阻擋層光電池結(jié)合，以便提高將光傳輸?shù)诫姵刂械哪芰?。該板特別易于用熱軋制法制造。本實(shí)用新型還涉及含透明板及光電池的組合件和含組合件的裝置。
文檔編號(hào)B44C5/00GK2850965SQ20052001188
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月10日
發(fā)明者P·加尤特, I·沃韋爾卡, D·諾伊曼, U·布利斯克 申請(qǐng)人:法國(guó)圣戈班玻璃廠