疏水性太阳能聚光器制造技术

太阳能聚光器（100、200、300）用具有疏水性表面（112、212、316）的板结构（110、210、310）实现。板结构（110、210、310）对可见光透明。将流体喷到板结构（110、210、310）的疏水性表面（112、212、316）上，流体在疏水性表面（112、212、316）上形成液滴（710）。液滴（710）捕获基本上所有角度入射的太阳辐射，并传送聚集的太阳辐射到若干太阳能电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳能聚光器，且更具体地，涉及疏水性太阳能聚光器及使用和形成该疏水性太阳能聚光器的方法。
技术介绍
太阳能聚光器是ー种将大面积的光聚焦到更小区域上的装置。由太阳能聚光器输出的聚焦光増加了传送至更小区域的热量。因此，太阳能聚光器与涡轮机一起使用，从而加热驱动涡轮机的流体。聚焦光也増加了光子密度。因此，太阳能聚光器与太阳能板一起使用，从而引导更多的光子至电池板中的光伏电池，且因此増加该电池的效率。然而，由太阳能聚光器产生的热量减小了效率并可融化，及在其它方面损坏太阳能板。因此，太阳能板必须冷却，以散发太阳能聚光器产生的热量。太阳能聚光器通常由反射镜、截留的空气和透镜的布置来实现。进一歩地，为了保持相同的焦点，将太阳能聚光器安装在随着太阳在天空中移动而跟随太阳的跟踪系统上。然而，这些跟踪系统需要大量的前期资本投入、更高额的维护和更多的土地，以防止相邻的太阳能板互相遮挡。因此，因为冷却需求、大量的前期资本投入、更高的维护成本和土地需求的増加，太阳能聚光器没有成功过渡到大量生产。在Currie 等所著的“High-Efficiency Organic Solar Concentrators forPhotovoltaics”，Science, Vol.321，N0.5886,2008 年 7 月，第 226-228 页中描述的另ー种太阳能聚光途径采用有机太阳能聚光器。有机太阳能聚光器采用有机染料的薄涂层，其吸收阳光并再发射有利的波长至玻璃板。光向无机太阳能电池所在的玻璃板边缘瞄准并聚集，从而收集光。Currie等讨论的有机太阳能聚光器的优点之ー是，有机太阳能聚光器无需冷却。另ー个优点是有机太阳能聚光器允许太阳能板每天整天产生最大可能的能量，而无需复杂的太阳跟踪机构。然而，Currie等讨论的有机太阳能聚光器的缺点是，用在聚光器里的有机染料已证明的寿命大约为10年。然而，大部分太阳能板需要20或25年的寿命以使其与传统电源在经济上具备竞争力。因此，有机太阳能聚光器的染料涂覆的玻璃在产品生命周期内必须多次更换，因此显著增加了这种方法的成本。因此，需要一种太阳能聚光器，其廉价、无需冷却和太阳跟踪机构，并在产品生命周期内无需更换部件。
技术实现思路
本专利技术的太阳能聚光器提供聚集的太阳能辐射至太阳能电池。本专利技术的太阳能聚光器包括板结构。该板结构对可见光透明，并具有第一区域和第二区域。第一区域位于下面且接触第二区域。第二区域具有比第一区域更强的疏水性。本专利技术的太阳能板包括板结构和太阳能结构。板结构对可见光透明，并具有第一区域和第二区域。第一区域位于下面且接触第二区域。第二区域具有比第一区域更强的疏水性。太阳能结构接触板结构。太阳能结构包括多个太阳能电池。在本专利技术中操作太阳能板的方法包括一天中多次喷洒液体在板结构上。板结构对可见光透明且具有外表面。外表面具有疏水性。在本专利技术中形成太阳能聚光器的方法包括，在板结构的表面上形成疏水区域。板结构对可见光透明。疏水区域对可见光透明。附图说明图1是剖视图，其示出了根据本专利技术的疏水性太阳能聚光器100的实例。图2是剖视图，其示出了根据本专利技术的疏水性太阳能聚光器200的实例。图3A-3B是视图，其示出了根据本专利技术的疏水性太阳能聚光器300的实例。图3A是平面图，而图3B是沿图3A的线3B-3B的剖视图。图4A-4B是视图，其示出了根据本专利技术的疏水性太阳能板400的实例。图4A是太阳能板400的平面图，而图4B是沿图4A的线4B-4B的太阳能板400的剖视图。图5A-5B是视图，其示出了根据本专利技术的疏水性太阳能板500的实例。图5A是太阳能板500的平面图，而图5B是沿图5A的线5B-5B的太阳能板500的剖视图。图6A-6C是视图，其示出了根据本专利技术的疏水性太阳能板600的实例。图6A是太阳能板600的平面图，而图6B是沿图6A的线6B-6B的太阳能板600的剖视图，且图6C是沿图6A的线6C-6C的太阳能板600的剖视图。图7是疏水性太阳能聚光器300的部分的剖视图，其示出了根据本专利技术的聚光器100，200和300的操作。图8A-8C是剖视图，其示出了根据本专利技术的形成疏水性太阳能聚光器300的方法。具体实施例方式图1示出了剖视图，其示出了根据本专利技术的疏水性太阳能聚光器100的实例。如图1所示，疏水性太阳能聚光器100包括板结构110，其对可见光透明。板结构110具有长度L、宽度W以及显著小于宽度W的厚度T。进ー步地，根据本专利技术，板结构110具有疏水的外表面112。虽然不要求，板结构110的外表面112优选地具有超疏水性。超疏水表面是接触该表面的液滴具有大于90°的接触角的表面。板结构110可用比如塑料实现,如像Zytel HTN的高温塑料,其为Dupont制造的聚酰胺。高温塑料对可见光透明且具有疏水性。因此，塑料具有疏水的外表面。图2示出了剖视图，其示出了根据本专利技术的疏水性太阳能聚光器200的实例。如图2所示，疏水性太阳能聚光器200包括对可见光透明的板结构210。板结构210具有长度し宽度W以及显著小于宽度W的厚度T。进ー步地，如同板结构110，板结构210具有疏水的外表面212。虽然不要求，板结构210的外表面212优选地具有超疏水性。此外，板结构210还包括第一区域214和接触第一区域214的第二区域216。第一区域214位于第二区域216下面，且第二区域216具有比第一区域214更高的疏水性。板结构210可以若干不同的方式实现。比如，第一区域214可用玻璃实现，其对可见光透明，且第二区域216可用附着在玻璃上的有机型透明疏水材料实现。聚合物，如聚丙烯，其为疏水的且对可见光透明的有机型材料，可附着至玻璃。因此，具有在上面的有机型透明疏水材料的玻璃具有疏水的外表面。此外，当第一区域214为玻璃且第二区域216为有机型透明疏水材料吋，因为玻璃是亲水的，第二区域216具有比第一区域214更高的疏水性。也就是，玻璃不具有疏水性。因此，有机型透明疏水材料的第二区域具有比不具有疏水性的玻璃的第一区域更高的疏水性。可选地，第一区域214可用玻璃实现，且第二区域216可用玻璃的磨蚀区域实现，其具有如同细砂纸的粗糙表面。虽然玻璃是亲水的，且不具有疏水性，但磨蚀玻璃表面是疏水的。因此，具有磨蚀外表面的玻璃具有疏水的外表面。此外，当第一区域214为玻璃且第二区域216为玻璃的磨蚀区域吋，因为玻璃是亲水的且磨蚀玻璃是疏水的，第二区域216具有比第一区域214更高的疏水性。因此，磨蚀玻璃的第二区域具有比不具有疏水性的玻璃的第一区域更高的疏水性。可选地，第一区域214可用塑料实现，如像Zytel HTN的高温塑料，且第二区域216可用附着至玻璃的有机型透明疏水材料实现，如像聚丙烯的聚合物。因此，具有在上面的有机型透明疏水材料的塑料具有疏水的外表面。此外，当第一区域214为塑料且第二区域216为有机型透明疏水材料时，通过选择有机型透明疏水材料，以具有比塑料更高的疏水性，第二区域216可具有比第一区域214具有更高的疏水性。比如，聚合物，如聚丙烯，具有比高温塑料Zytel HTN更高的疏水性。因此，有机型透明疏水材料的第二区域可具有比塑料的第一区域更高的疏水性。可选地，第一区域214可用塑料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.17 US 12/884,3451.种疏水性太阳能聚光器，其包括板结构，所述板结构对可见光透明，且具有第一区域和第二区域，所述第一区域位于下面且接触所述第二区域，所述第二区域具有比所述第一区域更强的疏水性。2.据权利要求1所述的疏水性太阳能聚光器，其中所述板结构包括多个侧向相邻的第二区域，其接触所述第一区域、具有比所述第一区域更强的疏水性且彼此之间完全隔开。3.据权利要求2所述的疏水性太阳能聚光器，其中每个第二区域与所述第一区域相连。4.据权利要求2所述的疏水性太阳能聚光器，其中每个第二区域是所述第一区域的磨蚀区域。5.种太阳能板，其包括: 板结构，其对可见光透明且具有第一区域和第二区域，所述第一区域位于下面且接触所述第二区域，所述第二区域具有比所述第一区域更强的疏水性；以及太阳能结构，其接触所述板结构，所述太阳能结构包括多个太阳能电池。6.据权利要求5所述的太阳能板，其中所述板结构包括多个侧向相邻的第二区域，其接触所述第一区域、具有比所述第一区域更强的疏水性且彼此之间完全隔开。7.据权利要求6所述的太阳能板，其中所述多个侧向相邻的第二区域与所述多个太阳能电池以多条线对齐，每条线垂直于所述板结构的表面，使得每条线通过ー个第二区域和一个相应的太阳能电池。8.据权利要求7所述的太阳能板，其中每个第二区域连接到所述第一区域。9.据权利要求7所述的太阳能板，其中每个第二区域是所述第一区域的磨蚀区域。10.种操作太阳能板的方法，其包括，在一天中在预定...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·叶格纳山卡兰，A·赛加尔，J·拉姆达尼，
申请(专利权)人：美国国家半导体公司，
类型：
国别省市：