一种太阳能镜及其制作方法与流程

本发明涉及种太阳能镜及其制作方法；属太阳能技术领域。

背景技术：

可再生能源是指来源于可补充的自然资源，诸如光能、风能、潮汐能以及地热能等。随着技术的进步和全球人口的增长，对可再生能源的需求大幅提高。尽管当今化石燃料提供了绝大部分的能源消耗，但这些燃料是不可再生的。全球对这些化石燃料的依赖度不仅提高了对它们的消耗之关注度，而且提高了对于这些化石燃料引起的排放相关联之环境问题的关注。由于这些关注，全世界的国家已经在建立同时开发大规模可再生能源和小规模可再生能源的倡议。当今前景较好的能源之一为太阳能。目前全世界有数百万的家庭从太阳能光伏系统获得电力。

一般来讲，集中式太阳能技术涉及采集太阳能辐射，以便直接或者间接的产生电能。集中式太阳能技术的三种主要类型为集中式光伏、集中式太阳能和太阳热技术。

在集中式光伏（concentratephotovoltaic,cpv）技术中，集中的日光经由光伏作用直接转换为电能。更具体地，即为使用光学器件，如透镜或者反射镜，将大量的日光集中到小面积的太阳能光伏材料上，以进行发电。较其他类型的光伏能量产生，生产cpv系统的成本通常便宜，因为太阳能的集中允许使用数量较少的成本较高的太阳能电池。

在集中式太阳能（concentratesolarpower,csp）技术中，集中的日光转化为热能，然后转化为电能。更具体地，即为使用多种几何形状的反射镜表面，如平面镜、抛物线碟、抛物线槽等，以将日光集中到接收器上。接收器上收集的日光进而加热工作流体或驱动热机。通常情况下，工作流体是驱动发电的发电机之流体。在其他情况下，工作流体经过换热器以产生蒸汽，蒸汽用于发动蒸汽轮机，以进行发电。

常规的太阳能镜采用金属反射层以反射太阳能。这些反射镜可以包含数百成千的阵列之形式设置在户外。由于反射镜被暴露的环境条件，例如雨、雪、空气中的污染物等，这些常规的太阳能镜的问题在于反射金属层可以被水分或空气中的污染物损失或退化。一些太阳能镜包括外壳或基座，以帮助将这些物质排除在外。然而，随着时间增长和磨损，基座会破裂或断开，让水分进入和腐蚀金属层。这样的腐蚀势必降低太阳能镜的反射率，并缩短太阳能镜的商业寿命。

另外，目前反射镜呈弧形设计，所述镀膜层多采用真空磁控溅射而成，所述真空磁控溅射采用磁控溅射镀膜装置进行，其中所述磁控溅射装置包括镀膜室、设置于所述镀膜室内顶部的溅射靶材和设置于所述溅射室底部的基片架，所述基片架用于承载所述球面玻璃，且能相对所述溅射靶材移动。为了提高太阳光反射镜的反射率，必须保证镀膜时各膜层厚度的均匀一致性。明显地，由于球面玻璃的形状和磁控溅射装置本身的限制，导致所述溅射靶材与所述基片架上的球面玻璃不同位置处的距离不相同，进而使得膜层厚度不均，工艺上难以管控。

由此，寻求一种可兼容现有镀膜设备，并按设计要求进行成型，且满足商业使用寿命的太阳能镜已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提高一种针对现有技术中，现有太阳能镜容易受外界环境侵蚀，导致太阳光反射率和使用寿命降低，而且生产工艺与现有设备不兼容，薄膜厚度难以管控等缺陷提供一种太阳能镜的制作方法。

本发明的技术方案是：

一种太阳能镜，包括：玻璃基底，所述玻璃基底上设置有功能膜层；所述功能膜层为第一保护层、反射层、第二保护层和第三保护层；

第一保护层，所述第一保护层设置在所述玻璃基底之空气面，且所述第一保护层为铬、镍、或者镍铬合金的其中之一；反射层，所述反射层设置在所述第一保护层之异于所述玻璃基底的一侧，且所述反射层之外围边沿的外侧均位于所述第一保护层之外围边沿的内侧，所述反射层为银、铝的其中之一；第二保护层，所述第二保护层设置在所述反射层之异于所述第一保护层的一侧，且所述第二保护层之外围边沿与所述第一保护层之外围边沿呈纵向叠置，所述反射层密闭嵌合在所述第一保护层和所述第二保护层之间，所述第二保护层为铬、镍、或者镍铬合金的其中之一；第三保护层，所述第三保护层设置在所述第二保护层之异于所述反射层的一侧，且所述第三保护层为氧化锆。

可选地，所述太阳能镜进一步包括电介质外层，所述电介质外层设置在所述第三保护层之异于所述第二保护层的一侧，所述电介质外层为氮化硅。

可选地，所述太阳能镜进一步包括具有不锈钢反射层的镀膜玻璃，所述具有不锈钢反射层的镀膜玻璃之不锈钢反射层与所述太阳能镜之电介质外层中间设置粘合层。

可选地，所述粘合层为spg膜、pvb膜，或者丁基胶的其中之一。

可选地，所述粘合层的膜层厚度为1～3mm。

可选地，所述第一保护层的膜层厚度为5～120nm，所述第二保护层的膜层厚度为10～80nm。

可选地，所述反射层的膜层厚度为100～300nm。

可选地，所述反射层之外围边沿的外侧与所述第一保护层之外围边沿的内侧间距为2～25mm。

为实现本发明之又一目的，本发明提供一种太阳能镜的制作方法，所述太阳能镜的制作方法包括：

执行步骤s1：提供玻璃基底；

执行步骤s2：在所述玻璃基底上沉积第一保护层；

执行步骤s3：在所述第一保护层之异于所述玻璃基底的一侧沉积反射层；

执行步骤s4：对所述反射层进行刻蚀，使得所述反射层之外围边沿的外侧均位于所述第一保护层之外围边沿的内侧；

执行步骤s5：在所述反射层之异于所述第一保护层的一侧沉积第二保护层，且所述第二保护层之外围边沿与所述第一保护层之外围边沿呈纵向叠置，所述反射层密闭嵌合在所述第一保护层和所述第二保护层之间；

执行步骤s6：在所述第二保护层之异于所述反射层的一侧沉积第三保护层。

可选地，所述太阳能镜的制作方法进一步包括：

执行步骤s7：按照预设尺寸、规格，对所述太阳能镜进行切割、磨边；

执行步骤s8：按照预设弧度对经过切割、磨边的所述太阳能镜进行弯钢成型，获得所述太阳能镜。

本发明有益效果在于：

本发明太阳能镜之反射层密闭嵌合在所述第一保护层和所述第二保护层之间，可有效避免所述反射层因暴露在空气中而被外部环境所侵蚀；另一方面，设置在所述太阳能镜之功能膜层外侧的第三保护层和电介质外层有效地提高了功能膜层的机械性能；同时，本发明太阳能镜之生产工艺可兼容现有磁控溅射镀膜设备，无需进行设备改造，不仅降低设备改造成本，而且薄膜厚度可控，耐高温，可按需进行不同尺寸、规格之太阳能镜加工，适用性强，值得业界推广应用。

附图说明

图1所示为本发明太阳能镜的第一实施方式结构示意图；

图2所示为本发明太阳能镜的第二实施方式结构示意图；

图3所示为本发明太阳能镜的制作方法流程图。

具体实施方式

为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

第一实施方式

请参阅图1，图1所示为本发明太阳能镜的第一实施方式结构示意图。所述太阳能镜1，包括：

玻璃基底11，所述玻璃基底11上设置功能膜层12；所述功能膜层12为第一保护层14、反射层13、第二保护层15和第三保护层16；

更具体地，所述功能膜层12之反射层13用于反射太阳光；所述功能膜层12之第一保护膜层14和第二保护膜层15用于保护所述反射层13，使得所述反射层13密闭嵌合在所述保护层14和所述第二保护层15之间，避免所述反射层13因暴露在空气中而被外部环境所侵蚀；所述功能膜层12之第三保护层16用于增加所述功能膜层12之机械性能。

第一保护层14，所述第一保护层14设置在所述玻璃基底11之空气面；

作为本领域技术人员，容易知晓的，所述玻璃基底在生产过程中，与锡槽之锡面接触的一侧称之为锡面，异于所述锡面的一则为空气面。

反射层13，所述反射层13设置在所述第一保护层14之异于所述玻璃基底11的一侧，且所述反射层13之外围边沿131的外侧均位于所述第一保护层14之外围边沿141的内侧；优选地，所述反射层13之外围边沿131的外侧与所述第一保护层14之外围边沿141的内侧距离为2～25mm。

第二保护层15，所述第二保护层15设置在所述反射层13之异于所述第一保护层14的一侧，且所述第二保护层15之外围边沿151与所述第一保护层14之外围边沿141呈纵向叠置，所述反射层13密闭嵌合在所述第一保护层14和所述第二保护层15之间；

第三保护层16，所述第三保护层16设置在所述第二保护层15之异于所述反射层13的一侧。

明显地，所述反射层13密闭嵌合在所述第一保护层14和所述第二保护层15之间，可有效避免所述反射层13因暴露在空气中而被外部环境所侵蚀。

第二实施方式

所述第二实施方式与所述第一实施方式相同元器件采用相同的数字编号，相同的功能结构不予赘述。

请参阅图2，图2所示为本发明太阳能镜的第二实施方式结构示意图。所述太阳能镜1，包括：

玻璃基底11，所述玻璃基底11上设置有功能膜层12；所述功能膜层12为第一保护膜层14、反射膜层13、第二保护膜层15和第三保护膜层16；

更具体地，所述功能膜层12之反射层13用于反射太阳光；所述功能膜层12之第一保护膜层14和第二保护膜层15用于保护所述反射层13，使得所述反射层13密闭嵌合在所述保护层14和所述第二保护层15之间，避免所述反射层13因暴露在空气中而被外部环境所侵蚀；所述功能膜层12之第三保护层16用于增加所述功能膜层12之机械性能。

第一保护层14，所述第一保护层14设置在所述玻璃基底11之空气面；

作为本领域技术人员，容易知晓的，所述玻璃基底在生产过程中，与锡槽之锡面接触的一侧称之为锡面，异于所述锡面的一则为空气面。

反射层13，所述反射层13设置在所述第一保护层14之异于所述玻璃基底11的一侧，且所述反射层13之外围边沿131的外侧均位于所述第一保护层14之外围边沿141的内侧；优选地，所述反射层13之外围边沿131的外侧与所述第一保护层14之外围边沿141的内侧距离为2～25mm。

第二保护层15，所述第二保护层15设置在所述反射层13之异于所述第一保护层14的一侧，且所述第二保护层15之外围边沿151与所述第一保护层14之外围边沿141呈纵向叠置，所述反射层13密闭嵌合在所述第一保护层14和所述第二保护层15之间；

第三保护层16，所述第三保护层16设置在所述第二保护层15之异于所述反射层13的一侧。

明显地，所述反射层13密闭嵌合在所述第一保护层14和所述第二保护层15之间，可有效避免所述反射层13因暴露在空气中而被外部环境所侵蚀。

为了进一步提高本发明太阳能镜1之功能膜层的机械性能，可选地，所述太阳能镜1进一步包括电介质外层17，所述电介质外层17设置在所述第三保护层16之异于所述第二保护层15的一侧。

为了进一步提高本发明太阳能镜1之太阳光反射率和户外适应性，优选地，所述太阳能镜1还包括具有不锈钢反射层21的镀膜玻璃2，所述具有不锈钢反射层21的镀膜玻璃2之不锈钢反射层21与所述太阳能镜1之电介质外层17中间设置粘合层20。更具体地，所述粘合层20为spg膜、pvb膜，或者丁基胶的其中之一。

为了更直观的揭露本发明之技术方案，凸显本发明之有益效果，现结合具体实施方式，对本发明太阳能镜之具体结构和制作方法进行阐述。在具体实施方式中，所述功能膜层之材料选择、膜层厚度、太阳能镜之结构等仅为列举，不应视为对本发明技术方案的限制。

请参阅图3，并结合参阅图1、图2，图3所示为本发明太阳能镜的制作方法流程图。所述太阳能镜的制作方法，包括：

执行步骤s1：提供玻璃基底11，所述玻璃基底11上设置各功能膜层12；

执行步骤s2：在所述玻璃基底11上沉积第一保护层14；

执行步骤s3：在所述第一保护层14之异于所述玻璃基底11的一侧沉积反射层13；

执行步骤s4：对所述反射层13进行刻蚀，使得所述反射层13之外围边沿131的外侧均位于所述第一保护层14之外围边沿141的内侧；

执行步骤s5：在所述反射层13之异于所述第一保护层14的一侧沉积第二保护层15，且所述第二保护层15之外围边沿与所述第一保护层14之外围边沿呈纵向叠置，所述反射层13密闭嵌合在所述第一保护层14和所述第二保护层15之间；

执行步骤s6：在所述第二保护层15之异于所述反射层13的一侧沉积第三保护层16。

为了获得预设弧度的太阳能镜1，进一步地，所述太阳能镜1的制作方法还包括：

执行步骤s7：按照预设尺寸、规格，对所述太阳能镜1进行切割、磨边；

执行步骤s8：按照预设弧度对经过切割、磨边的所述太阳能镜1进行弯钢成型，获得所述太阳能镜1。

作为具体的实施方案，非限制性的列举，所述第一保护层14为铬、镍、或者镍铬合金的其中之一。所述第二保护层15为铬、镍、或者镍铬合金的其中之一。所述反射层13为银、铝的其中之一。所述第三保护层16为氧化锆。所述电介质外层17为氮化硅。所述第一保护层14的膜层厚度为10～120nm，所述第二保护层15的膜层厚度为10～80nm。所述反射层13的膜层厚度为100～200nm。所述反射层13之外围边沿131的外侧与所述第一保护层141之外围边沿141的内侧间距为2～25mm。

在所述太阳能镜1的生产过程中，对设置有功能膜层12之太阳能镜1按照预设尺寸进行切割，并以预设弧度进行太阳能镜1之弯弧成型工艺。非限制性的列举，对设置有功能膜层12之太阳能镜1按照预设尺寸进行切割，并以预设弧度进行太阳能镜1之弯弧成型工艺中所指的弯弧成型工艺为钢化弯钢工艺。作为本领域技术人员，容易理解地，本发明太阳能镜1之生产工艺可兼容现有磁控溅射镀膜设备，无需进行设备改造，不仅降低设备改造成本，而且所述太阳能镜1之功能膜层的薄膜厚度可控，耐高温，可按需进行不同尺寸、规格之太阳能镜加工，适用性强。

经反射率测试仪检测，通过本发明所获得的太阳能镜1的玻璃面反射率可高达97%。

综上所述，本发明太阳能镜之反射层密闭嵌合在所述第一保护层和所述第二保护层之间，可有效避免所述反射层因暴露在空气中而被外部环境所侵蚀；另一方面，设置在所述太阳能镜之功能膜层外侧的第三保护层和电介质外层有效地提高了功能膜层的机械性能；同时，本发明太阳能镜之生产工艺可兼容现有磁控溅射镀膜设备，无需进行设备改造，不仅降低设备改造成本，而且所述太阳能镜之功能膜层的薄膜厚度可控，耐高温，可按需进行不同尺寸、规格之太阳能镜加工，适用性强，值得业界推广应用。

本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明创造的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。