專利名稱：一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的菲涅爾透鏡發(fā)電裝置分為點(diǎn)聚光式和線聚光式兩類。這兩類菲涅爾透鏡發(fā)電裝置聚焦后的焦點(diǎn)是點(diǎn)或線，它的光線聚焦處的溫度較高，容易損壞光伏電池?，F(xiàn)有的菲涅爾透鏡發(fā)電裝置，其菲涅爾透鏡與光伏電池為分體式結(jié)構(gòu)，光線經(jīng)菲涅爾透鏡出射后再經(jīng)過(guò)空氣聚焦到光伏電池上，這個(gè)過(guò)程中會(huì)造成能量損失，降低了能量轉(zhuǎn)換效率。而且分體式結(jié)構(gòu)的菲涅爾透鏡發(fā)電裝置需要配備兩套跟蹤裝置，一套用于驅(qū)動(dòng)菲涅爾透鏡，另一套用于驅(qū)動(dòng)光伏電池，成本較高。菲涅爾透鏡都是通過(guò)模輥復(fù)制生產(chǎn)的，所使用的模輥為蝕刻技術(shù)制造模輥或電化學(xué)制造模輥，采用上述模輥生產(chǎn)菲涅爾透鏡，其設(shè)備投入成本高、工藝技術(shù)復(fù)制而且精度不聞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置，它具有不易損壞，能量轉(zhuǎn)換效率高和成本低的特點(diǎn)；
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置的制造方法。本發(fā)明的一個(gè)目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置，它包括矩形的鏡片體和聚光硅電池片，鏡片體的上表面設(shè)置有左入射段和右入射段，鏡片體的下表面設(shè)置有聚光段，左入射段和右入射段由多條平行且不同角度的齒紋組成，光線經(jīng)齒紋折射到聚光段上，聚光硅電池片設(shè)置在聚光段上。左入射段和右入射段相互對(duì)稱。聚光段為設(shè)置于鏡片體下表面中部位置的凹槽。鏡片體和聚光硅電池片為多個(gè)，多個(gè)聚光硅電池片串聯(lián)。本發(fā)明的另一個(gè)目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置的制造方法，它包括以下步驟
A.加工透鏡模輥將模輥坯卡裝在五軸加工機(jī)床的C軸上，將金剛石刀具裝夾在五軸加工機(jī)床的B軸上，通過(guò)X軸、C軸、W軸、Z軸和B軸的相互聯(lián)動(dòng)，在模輥坯上加工出齒型， 加工直線重復(fù)定位精度大于等于O. 75um，加工長(zhǎng)度小于等于2000mm ；
B.加工菲涅爾透鏡將加工成型的透鏡模輥安裝在UV膠光固機(jī)上，采用UV膠滾壓成型法加工出菲涅爾透鏡，UV膠滾壓成型法包括以下步驟
Step I.將丙烯酸樹(shù)脂通過(guò)涂布機(jī)均勻涂到PET基膜上；
Step 2.使用透鏡模輥滾壓通過(guò)PET基膜，在丙烯酸樹(shù)脂上加工出齒紋得到菲涅爾透鏡半成品；Step 3.將菲涅爾透鏡半成品烘干；
Step 4.將菲涅爾透鏡半成品收卷成卷，然后在其背面涂上保護(hù)涂層；
Step 5.對(duì)菲涅爾透鏡半成品進(jìn)行熟化處理；
Step 6.將菲涅爾透鏡半成品剪切成預(yù)定規(guī)格，得到菲涅爾透鏡；
C.粘貼聚光硅電池片在菲涅爾透鏡下表面加工出聚光段，在聚光段上粘貼聚光硅電池片。在步驟A中，監(jiān)測(cè)模輥坯上1Γ16個(gè)點(diǎn)的溫度，加工溫度為20°C ±0. 1°C。在步驟C完成后，將多個(gè)聚光硅電池片串聯(lián)。五軸加工機(jī)床的基座由天然花崗石組成，用于支撐X軸、C軸、W軸、Z軸和B軸，基座四角采用氣浮靜壓軸承支撐，X軸、C軸、W軸、Z軸和B軸的最小給進(jìn)量為lnm，最小旋轉(zhuǎn)角度為O. 0001°。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1.聚焦方式為帶聚焦，聚光硅電池片受熱均勻，不會(huì)因局部溫度過(guò)高而損壞；
2.為一體式結(jié)構(gòu)，光線的能量損失小，能量轉(zhuǎn)換效率高；
3.為一體式結(jié)構(gòu)，只需要配備一套跟蹤裝置即可驅(qū)動(dòng)鏡片體和聚光硅電池片，降低了成本；
4.聚光硅電池片串聯(lián)，組成一個(gè)完整的系統(tǒng)，能提供高功率的電力輸出；
5.采用五軸機(jī)床加工出的透鏡模輥在鏡片體上加工出齒紋，精度高。
圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中，I-鏡片體，2-聚光硅電池片，3-左入射段，4-右入射段，5-聚光段，6-齒紋，7-出射角，8-光線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下所述。如圖I所示，一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置，它包括矩形的鏡片體I和聚光硅電池片2，鏡片體I的上表面設(shè)置有左入射段3和右入射段4，鏡片體I的下表面設(shè)置有聚光段5，左入射段3和右入射段4由多條平行且不同角度的齒紋6組成，光線8經(jīng)齒紋6折射到聚光段5上,聚光娃電池片2設(shè)置在聚光段5上。左入射段3和右入射段4相互對(duì)稱。 聚光段5為設(shè)置于鏡片體I下表面中部位置的凹槽。鏡片體I和聚光娃電池片2為多個(gè)， 多個(gè)聚光硅電池片2串聯(lián)。左入射段3上的齒紋6，其出射角7從左至右逐漸增大,右入射段4上的齒紋6，其出射角7從右至左逐漸增大，出射光線8均勻地射向聚光硅電池片2.。一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置的制造方法，它包括以下步驟
A.加工透鏡模輥將模輥坯卡裝在五軸加工機(jī)床的C軸上，將金剛石刀具裝夾在五軸加工機(jī)床的B軸上，通過(guò)X軸、C軸、W軸、Z軸和B軸的相互聯(lián)動(dòng)，在模輥坯上加工出齒型， 加工直線重復(fù)定位精度大于等于O. 75um，加工長(zhǎng)度小于等于2000mm ；
B.加工菲涅爾透鏡將加工成型的透鏡模輥安裝在UV膠光固機(jī)上，采用UV膠滾壓成型法加工出菲涅爾透鏡，UV膠滾壓成型法包括以下步驟
Step I.將丙烯酸樹(shù)脂通過(guò)涂布機(jī)均勻涂到PET基膜上；
Step 2.使用透鏡模輥滾壓通過(guò)PET基膜，在丙烯酸樹(shù)脂上加工出齒紋6得到菲涅爾透鏡半成品；
Step 3.將菲涅爾透鏡半成品烘干；
Step 4.將菲涅爾透鏡半成品收卷成卷，然后在其背面涂上保護(hù)涂層；
Step 5.對(duì)菲涅爾透鏡半成品進(jìn)行熟化處理；
Step 6.將菲涅爾透鏡半成品剪切成預(yù)定規(guī)格，得到菲涅爾透鏡；
C.粘貼聚光硅電池片在菲涅爾透鏡下表面加工出聚光段5，在聚光段5上粘貼聚光硅電池片2。在步驟A中，監(jiān)測(cè)模輥坯上1Γ16個(gè)點(diǎn)的溫度，加工溫度為20°C ±0. 1°C。在步驟C完成后，將多個(gè)聚光硅電池片2串聯(lián)。五軸加工機(jī)床的基座由天然花崗石組成，用于支撐X軸、C軸、W軸、Z軸和B軸，基座四角采用氣浮靜壓軸承支撐，X軸、C軸、W軸、Z軸和B軸的最小給進(jìn)量為lnm，最小旋轉(zhuǎn)角度為O. 0001°。
權(quán)利要求
1.一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置，其特征在于它包括矩形的鏡片體(I)和聚光硅電池片(2)，鏡片體(I)的上表面設(shè)置有左入射段(3)和右入射段(4)，鏡片體(I)的下表面設(shè)置有聚光段(5)，左入射段(3)和右入射段(4)由多條平行且不同角度的齒紋(6)組成， 光線(8 )經(jīng)齒紋(6 )折射到聚光段(5 )上，聚光硅電池片(2 )設(shè)置在聚光段(5 )上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置，其特征在于所述的左入射段(3)和右入射段(4)相互對(duì)稱。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置，其特征在于所述的聚光段(5)為設(shè)置于鏡片體(I)下表面中部位置的凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置，其特征在于所述的鏡片體(I)和聚光硅電池片(2)為多個(gè)，多個(gè)聚光硅電池片(2)串聯(lián)。
5.如權(quán)利要求I所述的一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于， 它包括以下步驟A.加工透鏡模輥將模輥坯卡裝在五軸加工機(jī)床的C軸上，將金剛石刀具裝夾在五軸加工機(jī)床的B軸上，通過(guò)X軸、C軸、W軸、Z軸和B軸的相互聯(lián)動(dòng)，在模輥坯上加工出齒型， 加工直線重復(fù)定位精度大于等于O. 75um，加工長(zhǎng)度小于等于2000mm ；B.加工菲涅爾透鏡將加工成型的透鏡模輥安裝在UV膠光固機(jī)上，采用UV膠滾壓成型法加工出菲涅爾透鏡，所述的UV膠滾壓成型法包括以下步驟Step I.將丙烯酸樹(shù)脂通過(guò)涂布機(jī)均勻涂到PET基膜上；Step 2.使用透鏡模輥滾壓通過(guò)PET基膜，在丙烯酸樹(shù)脂上加工出齒紋(6)得到菲涅爾透鏡半成品；Step 3.將菲涅爾透鏡半成品烘干；Step 4.將菲涅爾透鏡半成品收卷成卷，然后在其背面涂上保護(hù)涂層；Step 5.對(duì)菲涅爾透鏡半成品進(jìn)行熟化處理；Step 6.將菲涅爾透鏡半成品剪切成預(yù)定規(guī)格，得到菲涅爾透鏡；C.粘貼聚光硅電池片在菲涅爾透鏡下表面加工出聚光段(5)，在聚光段(5)上粘貼聚光硅電池片(2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于在所述的步驟A中，監(jiān)測(cè)模輥坯上1Γ16個(gè)點(diǎn)的溫度，加工溫度為20°C ±0. 1°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于在所述的步驟C完成后，將多個(gè)聚光硅電池片(2)串聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于所述的五軸加工機(jī)床的基座由天然花崗石組成，用于支撐X軸、C軸、W軸、Z軸和B軸， 基座四角采用氣浮靜壓軸承支撐，X軸、C軸、W軸、Z軸和B軸的最小給進(jìn)量為lnm，最小旋轉(zhuǎn)角度為O. 0001°。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置，它包括矩形的鏡片體(1)和聚光硅電池片(2)，鏡片體(1)的上表面設(shè)置有左入射段(3)和右入射段(4)，鏡片體(1)的下表面設(shè)置有聚光段(5)，左入射段(3)和右入射段(4)由多條平行且不同角度的齒紋(6)組成，光線(8)經(jīng)齒紋(6)折射到聚光段(5)上，聚光硅電池片(2)設(shè)置在聚光段(5)上。本發(fā)明還公開(kāi)了一種條形菲涅爾透鏡聚光發(fā)電裝置的制造方法。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于不易損壞，能量轉(zhuǎn)換效率高，成本低以及精度高。
文檔編號(hào)G02B3/08GK102611358SQ201210108510
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月14日
發(fā)明者吳慶富 申請(qǐng)人:成都菲斯特科技有限公司