[发明专利]一种条形菲涅尔透镜聚光发电装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种条形菲涅尔透镜聚光发电装置及其制造方法。

背景技术

现有的菲涅尔透镜发电装置分为点聚光式和线聚光式两类。这两类菲涅尔透镜发电装置聚焦后的焦点是点或线，它的光线聚焦处的温度较高，容易损坏光伏电池。现有的菲涅尔透镜发电装置，其菲涅尔透镜与光伏电池为分体式结构，光线经菲涅尔透镜出射后再经过空气聚焦到光伏电池上，这个过程中会造成能量损失，降低了能量转换效率。而且分体式结构的菲涅尔透镜发电装置需要配备两套跟踪装置，一套用于驱动菲涅尔透镜，另一套用于驱动光伏电池，成本较高。

菲涅尔透镜都是通过模辊复制生产的，所使用的模辊为蚀刻技术制造模辊或电化学制造模辊，采用上述模辊生产菲涅尔透镜，其设备投入成本高、工艺技术复制而且精度不高。

发明内容

本发明的一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种条形菲涅尔透镜聚光发电装置，它具有不易损坏，能量转换效率高和成本低的特点；

本发明的另一个目的在于提供一种条形菲涅尔透镜聚光发电装置的制造方法。

本发明的一个目的通过以下技术方案实现：

一种条形菲涅尔透镜聚光发电装置，它包括矩形的镜片体和聚光硅电池片，镜片体的上表面设置有左入射段和右入射段，镜片体的下表面设置有聚光段，左入射段和右入射段由多条平行且不同角度的齿纹组成，光线经齿纹折射到聚光段上，聚光硅电池片设置在聚光段上。

左入射段和右入射段相互对称。

聚光段为设置于镜片体下表面中部位置的凹槽。

镜片体和聚光硅电池片为多个，多个聚光硅电池片串联。

本发明的另一个目的通过以下技术方案实现：

一种条形菲涅尔透镜聚光发电装置的制造方法，它包括以下步骤：

A．加工透镜模辊：将模辊坯卡装在五轴加工机床的C轴上，将金刚石刀具装夹在五轴加工机床的B轴上，通过X轴、C轴、W轴、Z轴和B轴的相互联动，在模辊坯上加工出齿型，加工直线重复定位精度大于等于0.75um，加工长度小于等于2000mm；

B．加工菲涅尔透镜：将加工成型的透镜模辊安装在UV胶光固机上，采用UV胶滚压成型法加工出菲涅尔透镜，UV胶滚压成型法包括以下步骤：

Step 1.将丙烯酸树脂通过涂布机均匀涂到PET基膜上；

Step 2.使用透镜模辊滚压通过PET基膜,在丙烯酸树脂上加工出齿纹得到菲涅尔透镜半成品；

Step 3.将菲涅尔透镜半成品烘干；

Step 4.将菲涅尔透镜半成品收卷成卷，然后在其背面涂上保护涂层；

Step 5.对菲涅尔透镜半成品进行熟化处理；

Step 6.将菲涅尔透镜半成品剪切成预定规格，得到菲涅尔透镜；

C．粘贴聚光硅电池片：在菲涅尔透镜下表面加工出聚光段，在聚光段上粘贴聚光硅电池片。

在步骤A中，监测模辊坯上14~16个点的温度，加工温度为20℃±0.1℃。

在步骤C完成后，将多个聚光硅电池片串联。

五轴加工机床的基座由天然花岗石组成，用于支撑X轴、C轴、W轴、Z轴和B轴，基座四角采用气浮静压轴承支撑，X轴、C轴、W轴、Z轴和B轴的最小给进量为1nm，最小旋转角度为0.0001°。

本发明的优点在于：

1．聚焦方式为带聚焦，聚光硅电池片受热均匀，不会因局部温度过高而损坏；

2．为一体式结构，光线的能量损失小，能量转换效率高；

3．为一体式结构，只需要配备一套跟踪装置即可驱动镜片体和聚光硅电池片，降低了成本；

4．聚光硅电池片串联，组成一个完整的系统，能提供高功率的电力输出；

5．采用五轴机床加工出的透镜模辊在镜片体上加工出齿纹，精度高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图中，1-镜片体，2-聚光硅电池片，3-左入射段，4-右入射段，5-聚光段，6-齿纹，7-出射角，8-光线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的保护范围不限于以下所述。