光学元件以及聚光型太阳光发电装置制造方法及图纸

技术编号:11249733 阅读:121 留言:0更新日期:2015-04-01 23:10
提供即使在温度差大的环境下也能够防止翘曲的发生、形成在表面的光学功能图案由于应力所致的变形的光学元件以及聚光型太阳光发电装置。聚光型太阳光发电装置(1)的对太阳光进行聚光的光学元件(4)具有:玻璃基板(5);以及片状成形体(6),其一个面具有菲涅尔透镜图案(6a)而且另一个面接合在玻璃基板(5)上,并且由有机性树脂构成,片状成形体(6)的拉伸弹性模量为1500MPa以下、线膨胀系数为7.0×10-5/℃以下、在厚度400μm中的波段350nm~1850nm的平均透过率为85%以上、雾度值为1.0%以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供即使在温度差大的环境下也能够防止翘曲的发生、形成在表面的光学功能图案由于应力所致的变形的光学元件以及聚光型太阳光发电装置。聚光型太阳光发电装置(1)的对太阳光进行聚光的光学元件(4)具有:玻璃基板(5);以及片状成形体(6),其一个面具有菲涅尔透镜图案(6a)而且另一个面接合在玻璃基板(5)上,并且由有机性树脂构成,片状成形体(6)的拉伸弹性模量为1500MPa以下、线膨胀系数为7.0×10-5/℃以下、在厚度400μm中的波段350nm~1850nm的平均透过率为85%以上、雾度值为1.0%以下。【专利说明】光学元件以及聚光型太阳光发电装置
本专利技术涉及在表面形成有光学功能图案的光学元件以及聚光型太阳光发电装置。
技术介绍
近年来,自然能源的利用受到关注,其中之一有通过太阳电池将太阳光的能量转换为电力的太阳光发电。作为这种太阳光发电已知的有:为了提高发电效率(光电转换效率)并得到大电力,在配置于同一平面上的多个太阳电池元件的前方侧配设有用于使太阳光聚光到各太阳电池元件的聚光透镜(光学元件)的聚光型太阳光发电装置(例如参照专利文献1)。 聚光型太阳光发电装置通过利用聚光透镜对太阳光聚光并使太阳电池元件受光的结构,从而能够减小昂贵的太阳电池元件的大小,因此能够谋求发电装置整体的低成本化。因此,聚光型太阳光发电装置在日照时间长、即便使聚光面大面积化也能够设置的广阔地区等作为电力供给用途而正在普及。 现有技术文献专利文献 专利文献1:特开2006-343435号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题在所述专利文献1的聚光型太阳光发电装置中,考虑到耐环境性等而在由PMMA树脂构成的片状的聚光透镜的太阳光入射面侧的表面接合有透明的玻璃基板。 不过,作为适合于通过聚光型太阳光发电装置发电的地区(日照时间长、即便使聚光面大面积化也能够设置的广阔地区),虽然可例举出美国西南部(内华达州等)、欧洲地中海沿岸、中东等,但是在这些地区昼夜温度差以及冬季和夏季的气温差非常大。 因此,在使用如上所述的PMMA树脂作为形成聚光型太阳光发电装置的聚光透镜的树脂材料的情况下,在如上所述的温度差(气温差)大的地区,由于该温度差而在聚光透镜产生热膨胀收缩。例如,在温度差为40度左右的环境下,对于由lm2大小的PMMA树脂构成的聚光透镜,会产生几_左右的热膨胀收缩。当在聚光透镜产生几_左右的热膨胀收缩时,由于所粘接的玻璃基板的刚性而在聚光透镜的缘部侧发生翘曲,由此被聚光的光的一部分从太阳电池元件的受光区域偏离,因此发电效率降低。 另外,在使用硅树脂形成聚光型太阳光发电装置的聚光透镜并将玻璃基板接合到该聚光透镜的结构中,线膨胀系数在玻璃(0.09X10_5/°C )和硅树脂(25~30X10_5/°C )中差异很大。另外,硅树脂的硬度低。 因此,在使用硅树脂作为形成聚光型太阳光发电装置的聚光透镜的树脂材料的情况下,由于所接合的玻璃与硅树脂的线膨胀系数差异很大,且硅树脂的硬度低,因此在如上所述的温度差(气温差)大的地区,存在由硅树脂构成的聚光透镜的微细的凹凸形状的菲涅尔透镜部分被施加应力而产生变形的风险。如此,当在聚光透镜的菲涅尔透镜部分产生变形时,被聚光的光的一部分从太阳电池元件的受光区域偏离,因此发电效率降低。 因此,本专利技术的目的在于提供一种即便在温度差大的环境下也能够防止翘曲的发生、形成在表面的光学功能图案(菲涅尔透镜等)由于应力所致的变形的光学元件以及聚光型太阳光发电装置。 用于解决问题的方案为了达成所述目的,权利要求1记载的专利技术是一种光学元件,具备:透光性基板;以及片状成形体,其一个面具有光学功能图案而且另一个面接合在所述透光性基板上,并且由有机性树脂构成,其中,所述片状成形体的拉伸弹性模量为1500MPa以下、线膨胀系数为7.0X 10_5/°C以下、厚度400 μπι时的至少可见光波段的平均透过率为85%以上、雾度值为1.0%以下,在使用金属卤化物灯将包含紫外线的光线以lkW/m2的照度照射600小时的情况下,至少在350nm~600nm的波段中的平均光透过率的降低为2%以下。此外,在本专利技术中,线膨胀系数是按照JIS K7197在30°C中测定的值,拉伸弹性模量是按照JIS K7127测定的值。 权利要求2记载的专利技术是:所述透光性基板由玻璃基材构成。 权利要求3记载的专利技术是:所述片状成形体使用包含丙烯酸系嵌段共聚合体(A)和丙烯酸树脂(B)的热可塑性聚合体组合物形成,在所述热可塑性聚合体组合物中,所述丙烯酸系嵌段共聚合体(A)是在分子内至少具有一个在以丙烯酸酯单元为主体的聚合体嵌段(al)的两个末端分别结合有以甲基丙烯酸酯单元为主体的聚合体嵌段(a2)而构成的丙烯酸系嵌段共聚合体,其重量平均分子量为10000~100000 ;所述丙烯酸系嵌段共聚合体(A)包含:聚合体嵌段(a2)的含量为40质量百分比以上且80质量百分比以下的丙烯酸系嵌段共聚合体(A1),以及聚合体嵌段(a2)的含量为10质量百分比以上且小于40质量百分比的丙烯酸系嵌段共聚合体(A2);所述丙烯酸树脂(B)主要由甲基丙烯酸酯单元构成;丙烯酸系嵌段共聚合体(A)与丙烯酸树脂(B)的质量比为97/3~10/90。 权利要求4记载的专利技术是:在所述片状成形体中包含紫外线吸收剂。 权利要求5记载的专利技术是:在所述透光性基板中含有紫外线吸收剂。 权利要求6记载的专利技术是:在所述透光性基板的与接合有所述片状成形体的面相反侧的面形成有紫外线吸收层。 权利要求7记载的专利技术是:在所述透光性基板的与接合有所述片状成形体的面相反侧的面实施有防污处理。 权利要求8记载的专利技术是:在所述透光性基板的与接合有所述片状成形体的面相反侧的面实施有反射防止处理。 权利要求9记载的专利技术是:对于接合在所述透光性基板上的所述片状成形体的剥离接合强度为25N/25mm以上。此外,本专利技术记载的剥离接合强度是以由JISK685-2规定的测定180度剥离接合强度的方法测定的值。 权利要求10记载的专利技术是:对所述片状成形体的与所述透光性基板的接合面实施等离子体处理、准分子处理、电晕处理中的任一个处理之后,在该接合面接合所述透光性基板。 权利要求11记载的专利技术是:形成于所述片状成形体的所述光学功能图案为菲涅尔透镜图案。 权利要求12记载的专利技术的聚光型太阳光发电装置,其具备:光学元件,其对太阳光进行聚光,以及太阳电池元件,其对由所述光学元件聚光的太阳光受光并进行光电转换,其中,所述光学元件为权利要求11所记载的光学元件。 专利技术的效果根据本专利技术的光学元件,接合在透光性基板的由有机性树脂构成的片状成形体的拉伸弹性模量为1500MPa以下、线膨胀系数为7.0X10_5/°C以下,在厚度400 μπι时的至少可见光波段的平均透过率为85%以上、雾度值为1.0%以下。 因此,该片状成形体的光透过率良好,另外,由于拉伸弹性模量小到1500MPa以下,因此即便在温度变化大的环境下翘曲量也小,进一步地,由于线膨胀系数为7.0X 10_5/°C以下,其比硅树脂小,因此即便在温度变化大的环境下,也能够抑制形成在表面的光学功能图案的变形小。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学元件,其具备:透光性基板;以及片状成形体,其一个面具有光学功能图案而且另一个面接合在所述透光性基板上,并且由有机性树脂构成,所述光学元件的特征在于:所述片状成形体的拉伸弹性模量为1500MPa以下、线膨胀系数为7.0×10‑5/℃以下、厚度400μm时的至少可见光波段的平均透过率为85%以上、雾度值为1.0%以下,在使用金属卤化物灯将包含紫外线的光线以1kW/m2的照度照射600小时的情况下,至少在350nm~600nm的波段中的平均光透过率的降低为2%以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:安部浩司平松慎二藤田胜洋
申请(专利权)人:株式会社可乐丽
类型:发明
国别省市:日本;JP

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