用于优化透镜材料和透镜阵列的方法及其装置制造方法
【专利摘要】本技术一般涉及透镜的制造方法，所述透镜包括玻璃载体和在所述玻璃载体的表面上的至少部分透射层，所述至少部分透射层具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面。本技术还涉及所得到的透镜和包括透镜阵列的系统。这些方法通过在所述玻璃载体与所述至少部分透射层之间使用分离器，在形成所述坡面和拔模面之前至少部分固化所述至少部分透射层，固化温度在或低于所述透镜的操作温度范围的修改的至少部分透射层，被选择以对应于所述透镜的操作温度范围的坡面和拔模面尺寸，或UV固化至少部分透射层来消除所得到的透镜中的应力变形。
【专利说明】用于优化透镜材料和透镜阵列的方法及其装置
[0001]本申请要求2011年6月10日提交的美国临时专利申请序列N0.61/495，780和2011年6月17日提交的美国临时专利申请序列N0.61/498，288的权益，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文。
【技术领域】
[0002]本技术一般涉及透镜的制造方法，且更具体涉及硅树脂玻璃菲涅尔(Fresnel)透镜的制造。本技术还涉及所得到的透镜和透镜阵列。
[0003]发明背景
[0004]提高太阳能电池的效率对于增加部署至关重要，从而减少随后的温室气体排放。随着国家寻求清洁替代能源，这个问题已经变得更加迫切。然而，这必须以相对于其它能源具有竞争力的成本来实现。一种蓄势待发的解决方案是被称为聚光光伏(CPV)和聚光太阳能发电(CSP)的太阳能发电分支，其中成本的降低是来自于用较低成本的光学系统取代低效率的光伏(PV)电池材料。典型的聚光光伏(CPV)设备包括设置以把来自太阳的光聚焦到相应的光伏电池阵列以产生电力的透镜阵列。通常，用以把太阳光聚焦到光电池的透镜是包括上层或载体和菲涅尔光学结构的菲涅尔透镜。
[0005]硅树脂玻璃(S0G)初级光学器件是用于CPV和CSP阵列的一个选项。在SOG光学器件中，菲涅尔透镜是具有浇铸到光电池的底面或侧面的菲涅尔结构的由作为载体和硅树脂层的玻璃(或其它柔性高透射和UV稳定聚合物)制成的混合物。因此，在SOG初级光学器件中，玻璃载体暴露于上风侧，而由硅树脂制成的微结构菲涅尔透镜在初级光学器件的内表面上，其中它免于暴露于天气因素。这些SOG CPV或CSP用于太阳能电池板/模块，因为它们只需要非常薄的硅树脂层且非常耐用，表现出抗水、极端温度，和其它环境因素。
[0006]SOG结构中的玻璃通常热膨胀系数为8_10ppm/°C，而不同于通常热膨胀系数在20-50ppm/°C范围中的硅树脂。如下文所阐释，这种差异可导致制造上的问题。
[0007]菲涅尔透镜是通过在升高的温度下热固化硅树脂来制造的。在固化温度，玻璃的尺寸大于它在环境温度下的尺寸。当菲涅尔透镜被带回到环境时，由于玻璃和硅树脂的收缩率不同，硅树脂制的菲涅尔结构与模具的形状偏离。玻璃结果具有较小的拉伸应力(由材料组合物的强度产生)，且硅树脂具有较大的压应力值，所述较大的压应力值引入与光学设计值的偏离(斜坡中的某一光曲率)。这种尺寸变化在菲涅尔结构的硅树脂面中产生应力，所述应力使所述面改变形状并具有弯曲的表面而不是模具的直面。这种形状的变化使得菲涅尔透镜的性能偏离最佳，即，导致光学效率损失。本技术针对克服现有技术中的这些及其它缺陷。
发明概要
[0008]本技术涉及一种透镜，所述透镜包括:玻璃载体；在玻璃载体的表面上的第一至少部分透射层，其具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面；和在玻璃载体与第一至少部分透射层之间的分离器。[0009]本技术还涉及一种用于制造透镜的方法。所述方法包括:提供玻璃载体；在玻璃载体的表面上提供具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层；和在玻璃载体与至少部分透射层之间提供分离器。
[0010]本技术还涉及一种用于制造透镜的方法，所述方法包括:提供玻璃载体；在玻璃载体的表面上提供至少部分固化的至少部分透射层；和在至少部分固化之后，在至少部分透射层的表面上形成由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面。
[0011]本技术还涉及一种透镜，所述透镜包括:玻璃载体；和在玻璃载体的表面上的至少部分透射层，其具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面，至少部分透射层包括固化温度在或低于透镜的操作温度范围的修改层。
[0012]本技术还涉及一种用于制造透镜的方法，所述方法包括:提供玻璃载体；和在玻璃载体的表面上提供具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层，至少部分透射层包括固化温度在或低于透镜的操作温度范围的修改层。
[0013]本技术的另一方面涉及一种透镜，所述透镜包括:玻璃载体；和在玻璃载体的表面上的至少部分透射层，其具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面，其中具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层的尺寸被选择以对应于透镜的操作温度范围。
[0014]本技术还涉及一种制造透镜的方法，所述方法包括:提供玻璃载体；和在玻璃载体的表面上提供具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层，其中至少部分透射层的尺寸被选择以对应于透镜的操作温度范围。
[0015]本技术的另一方面涉及一种透镜，所述透镜包括:玻璃载体；和在玻璃载体的表面上的至少部分透射层，其具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面，其中至少部分透射层能被紫外线固化。
[0016]本技术的又一方面涉及一种制造透镜的方法，所述方法包括:提供玻璃载体；和在玻璃载体的表面上提供具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层，其中至少部分透射层能被紫外线固化。
[0017]本技术的又一方面涉及一种系统，所述系统包括本文所述实施方案中任何实施方案的透镜的阵列；和相对于透镜的阵列配置以把通过透镜的阵列的光能转换成电力的光伏电池阵列。
[0018]在典型的硅树脂玻璃光学产品中，当硅树脂中的谷几乎接触玻璃时，浇铸菲涅尔透镜的的坡面和拔模面。所述产品在升高的温度下处理以固化硅树脂；然而，由于应力变形，最终产品在室温下具有与理论形状或用以形成透镜的工具的形状不同的三维形状。本文所述的方法和装置克服了透镜面中的这个应力变形。
[0019]附图简述
[0020]图1是根据本技术的一个实施方案的透镜的剖视图；
[0021]图2是根据本技术的另一实施方案的透镜的剖视图；
[0022]图3是根据本技术的又一实施方案的透镜的剖视图；
[0023]图4是示出根据本发明的一个实施方案的示例性硅树脂材料在不同温度下的折射率的图表；和
[0024]图5示出根据本发明的一个实施方案的根据花键轮廓的菲涅尔透镜的棱镜面的斜坡变形。
【具体实施方式】
[0025]参看图1，示出根据本技术的一个实施方案的透镜100。透镜100包括玻璃载体102和至少部分透射层104。玻璃载体102具有第一表面106和第二表面108。在一个实施方案中，当用于CPV中时，玻璃载体102的第一表面106暴露于天气。
[0026]在一个示例性实施方案中，玻璃载体102的厚度在约2.0mm到约6.0mm之间。在另一实施方案中，玻璃载体的折射率在约1.515与约1.519之间。在又一实施方案中，玻璃载体是铁含量小于约0.4%的低铁浮法玻璃。在另一实施方案中，根据TVG DIN EN 1863，A2部分热处理强化了玻璃载体。
[0027]参看图1，至少部分透射层104邻近第二表面108。如本文所使用，术语“至少部分透射”意指至少部分地允许光穿过的材料。在一个实施方案中，至少部分透射层104是高透射的，从而允许来自特定光源的基本上所有的光穿过。光源可为任何合适的光源，包括但不限于，阳光、灯光和人工光。如本文所使用，术语“邻近”意指玻璃载体和至少部分透射层可接触或不接触，但是在两者之间不存在任何同类物质。
[0028]在一个示例性实施方案中，至少部分透射层是硅树脂层。合适的至少部分透射层包括但不限于Dow Corning Sylgard 184或等同物、单组分透明娃树脂,和透明压敏粘合齐U。在一个示例性实施方案中，至少部分透射层104的厚度在约0.1mm到约2.0mm之间。在另一实施方案中，当在具有589纳米波长的钠D线且21°C下测量时，至少部分透射层104的折射率在约1.405与约1.420之间。
[0029]至少部分透射层104包括由一个或多个导流(或起伏)面112耦接在一起的一个或多个坡面110。坡面110和拔模面112形成面峰114和面谷116。参看图1，示出了面角B和拔模角A，以及面宽度或间距FW和光轴O。基于透镜的预期使用和特性来决定坡面110和拔模面112以及所得到的面角、拔模角和间距的特定尺寸。面角通常为从零或平行于表面到与表面成最大约42度。面的高度可以是恒定的或可变的，且基于光学设计，范围通常从约0.1mm到约1.0mm0典型的间距或面间隔可以是恒定的或可变的，且范围在约0.2mm到约 0.9mm。
[0030]在图1示出的实施方案中，具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层形成菲涅尔透镜。在一个实施方案中，菲涅尔透镜的面角被设计为在光的一个波长的标称焦距实现最小光斑直径。在这个标称焦距，较短和较长的波长将具有较大的直径(其中最小光斑直径大于或小于这个标称距离)。二次光学元件(SOE)可用以改善较短和较长波长的光的聚焦。在另一实施方案中，菲涅尔透镜包括多焦点方法。多个槽带用以聚焦一组特定波长。一组相邻的面可与特定的一组波长相关，其中每个棱镜形状精心制作以聚焦相关波长。这个设计方法可标称地把光导向到光伏电池位置或CPV中的SOE接受区域。
[0031]参看图1，分离器118设置在玻璃载体102与至少部分透射层104之间。在图1示出的实施方案中，分离器118包括第二至少部分透射材料层。仅以举例的方式，玻璃与第一至少部分透射层104之间的材料可以是填充或不填充粘合层、纳米粒子填充树脂层、快速固化树脂层，或增强菲涅尔透镜的性能的其它材料。在一个示例性实施方案中，第二至少部分透射材料层的厚度在约0.0Olmm到约0.6mm。在另一实施方案中,第二至少部分透射材料层的折射率在约1.405与约1.420之间。
[0032]例如在美国专利N0.5，755，866中描述了粘合层的合适的实例，其全部内容以引用的方式并入，且所述合适的实例包括但不限于来自ACC Silicones的0P2N-1 —成分硅底漆。例如在美国专利公开N0.2011/0240931A1中描述了合适的纳米粒子填充树脂层，其全部内容以引用的方式并入，且纳米粒子填充树脂层包括但不限于具有半导体纳米粒子、金属纳米粒子、金属氧化物纳米粒子的树脂层。例如在美国专利N0.3，996，187中描述了合适的快速固化树脂层，其全部内容以引用的方式并入，且快速固化树脂层包括但不限于DowCorning PV8301。其它材料的实例包括但不限于透明压敏粘合剂、单成分硅树脂和硅烷基底漆层。
[0033]参看图2,示出了透镜200的另一示例性实施方案。如上所述,透镜200包括玻璃载体202和至少部分透射层204。玻璃载体202具有第一表面206和第二表面208。至少部分透射层204包括由一个或多个拔模面212耦接在一起的一个或多个坡面210。坡面210和拔模面212形成面峰214和面谷216。示出了面角B和拔模角A，以及间距FW和光轴O。如上所述，基于透镜的预期使用和特性来决定坡面210和拔模面212以及所得到的面角、拔模角和间距的特定尺寸。上文参照图1描述了玻璃载体和至少部分透射层的合适的特性。
[0034]在图2示出的实施方案中，分离器218包括预制硅树脂或折射率匹配材料的间隔件。间隔件的合适的材料包括但不限于浇铸到所需厚度并切割以充当间隔件的光学级硅树月旨、折射率匹配的聚合物垫片，和切割到合适的厚度并用作间隔件的压敏粘合剂。在一个示例性实施方案中，间隔件的厚度在约0.3mm到约0.8mm之间。在另一实施方案中，间隔件的折射率在约1.400与约1.410之间。如图2示出，间隔件218可设置在层220中，层220是至少部分透射的且可与至少部分透射层204为相同或不同的材料。至少部分透射层204和层220可单独固化或一起固化。
[0035]间隔件可在应用至少部分透射层204之后且在应用玻璃载体202之前安装到用于制造透镜的模具上。这些间隔件防止玻璃载体202接触用以在至少部分透射层204中形成光学结构的工具。另外，通过改变浇铸工艺中使用的压力，可用部分可压缩的或刚性的间隔件来实现控制厚度。
[0036]本技术还涉及一种用于制造例如图1-2示出的透镜的方法。所述方法包括提供玻璃载体；在玻璃载体的表面上提供具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层；和在玻璃载体与至少部分透射层之间提供分离器。所述示例性方法使用分离器把至少部分透射层中的槽结构与玻璃载体分开，以隔离上述热膨胀系数失配产生的应力，但是如下文所述，可使用其它方式来补偿热膨胀系数失配。
[0037]根据上述方法，分离器可预制在玻璃上以把至少部分透射层与玻璃分开。
[0038]上文参看图1-2描述了合适的玻璃载体、至少部分透射层和分离器。
[0039]本技术还涉及一种用于制造透镜的方法，所述方法包括:提供玻璃载体；在玻璃载体的表面上提供至少部分固化的至少部分透射层；和在至少部分固化之后，在至少部分透射层的表面上形成由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面。
[0040]合适的至少部分透射层包括但不限于硅树脂(例如，浇铸到所需厚度的光学级硅树脂)、透明压敏粘合剂层，和浇铸到适当厚度的UV固化丙烯酸酯。[0041]根据一个实施方案，至少部分透射层被固化到其中至少表面已足够固化从而不流动的状态，使得可在部分固化的材料上形成面结构。根据另一实施方案，至少部分透射层在形成由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面之前基本固化。特定的固化时间和条件基于用于至少部分透射层的材料和透镜的预期特性来决定。例如，至少部分透射层可使用如本领域的普通技术人员所知的化学添加剂、紫外线辐射、电子束或热来固化。
[0042]本领域中已知且例如在美国专利N0.4，170, 616中描述了在至少部分透射层的表面上形成由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的技术，其全部内容以引用的方式并入。合适的技术包括:用至少部分透射材料层涂布工具；然后把具有所期望设计的含镍工具压印到至少部分透射材料层中并完成固化。
[0043]参看图3，示出根据本技术的一个实施方案的透镜300。透镜300包括玻璃载体302和至少部分透射层304。玻璃载体302具有第一表面306和第二表面308。在一个实施方案中，当用于CPV中时，玻璃载体302的第一表面306暴露于天气。
[0044]上文描述了玻璃载体的合适的特性。
[0045]参看图3，在这个实施方案中，至少部分透射层304邻近并接触第二表面308。在一个示例性实施方案中，至少部分透射层是硅树脂层，但是也可如本文所述使用其它合适的至少部分透射层。
[0046]如图3示出，至少部分透射层304包括由一个或多个拔模面312耦接在一起的一个或多个坡面310。坡面310和拔模面312形成面峰314和面谷316。也示出了面角B和拔模角A，以及间距FW和光轴O。如上所述，基于透镜的预期使用和特性来决定坡面310和拔模面312以及所得到的面角、拔模角和间距的特定尺寸。
[0047]在图3示出的实施方案中，至少部分透射层304是固化温度在或低于透镜的操作温度范围的修改层。在一个实施方案中，修改层是在较低温度下更快固化的定制硅树脂。这种定制硅树脂可基于所期望的固化温度和速度来创建且可获得为例如Loctite 5033Nuva-Sil娃树脂。
[0048]本技术还涉及一种用于制造透镜的方法。所述方法包括:提供玻璃载体；和在玻璃载体的表面上提供具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层，至少部分透射层包括固化温度在或低于透镜的操作温度范围的修改层。如上所述，在该制造透镜的方法中，使用在较低温度下更快固化的定制的至少部分透射层，且产生固化温度与透镜的操作温度相同或几乎相同。所述示例性方法通过消除在由于玻璃和至少部分透射层的收缩率不同而造成尺寸改变的温度下固化至少部分透射层的需要来补偿玻璃载体与至少部分透射层之间的热膨胀系数失配。
[0049]本技术的另一方面涉及一种透镜，所述透镜包括玻璃载体；和在玻璃载体的表面上的至少部分透射层，其具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面，其中具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层的尺寸被选择以对应于透镜的操作温度范围。
[0050]在这个实施方案中，基于透镜的预期操作温度来修改至少部分透射层的坡面和拔模面以及所得到的面角、拔模角和间距的设计和尺寸。在一个实施方案中，修改设计和尺寸，使得当在固化到所期望的形状和尺寸以用于透镜的操作温度范围中之后收缩时，至少部分透射层中的光学结构可与模具的形状偏离。这优化了所得到的透镜在不同的气候带的性能。因此，使用本技术，例如菲涅尔透镜的透镜的棱镜面的应力变形也可通过直接建模而在设计过程中进行考虑。
[0051]在另一实施方案中，至少部分透射层的折射率的温度依赖性用以设计至少部分透射层中的光学结构，从而对于不同的操作温度进行最佳的执行。例如，已知透镜将主要用于35°C以上的温度，可补偿由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的设计，从而通过对它进行设计以使用此温度下的至少部分透射层的折射率来确保光学结构在此温度下最佳聚焦。
[0052]不同固化温度或不同至少部分透射材料可用于不同的位置，这取决于位置的平均外界温度。图4示出了至少部分透射材料的示例性硅树脂材料在不同温度下的折射率的图表。
[0053]本技术的另一方面涉及一种制造透镜的方法，所述方法包括:提供玻璃载体；和在玻璃载体的表面上提供具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层，其中具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层的尺寸被选择以对应于透镜的操作温度范围。
[0054]已开发出根据花键轮廓(spline profile)来变形棱镜面的坡的示例性方法，且所述方法在图5示出。特别说来，校正被定义为花键轮廓且从理论斜面轮廓减去。然后，所得物用以形成斜坡表面。如上所述，通过变形棱镜面的坡，当在固化到所期望的形状和尺寸以用于透镜的操作温度范围中之后收缩时，至少部分透射层中的光学结构可与模具的形状偏离。
[0055]本技术的另一方面涉及一种透镜，所述透镜包括玻璃载体；和在玻璃载体的表面上的至少部分透射层，其具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面，其中至少部分透射层能被紫外线固化。合适的紫外线光源包括金属卤化物灯、LED、准分子激光器，和其它类型的UV灯。
[0056]本技术的又一方面涉及一种制造透镜的方法，所述方法包括提供玻璃载体体；和在玻璃载体的表面上提供具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层，其中至少部分透射层能被紫外线固化。
[0057]玻璃载体的合适的特性已在上文进行了描述。
[0058]在一个示例性实施方案中，至少部分透射层的厚度在约0.2mm到约0.9mm。在另一实施方案中，至少部分透射层的折射率在约1.400与约1.410之间。
[0059]能被紫外线固化的至少部分透射层的合适的材料包括但不限于UV固化硅树脂或UV固化丙烯酸酯,例如Novargard UV透明硅树脂。UV固化硅树脂可为使用UV辐射引发固化过程的一成分或两成分系统。如上所述，基于透镜的预期使用和特性来决定坡面和拔模面以及所得到的面角、拔模角和间距的特定尺寸。
[0060]根据这些实施方案，被UV固化的至少部分透射层用以克服催化剂固化硅树脂的温度问题。
[0061]本技术的又一方面涉及一种系统，所述系统包括:上述实施方案中任何实施方案的透镜的阵列和相对于透镜的阵列配置以把通过透镜的阵列的光能转换成电力的光伏电池阵列。
[0062]因此描述了本发明的基本概念，本领域技术人员将显而易见的是，上文的详细公开旨在仅以举例的方式提供，而不是限制性的。会有各种改变、改善和修改，且虽然没有明确表述但是本领域技术人员理解所述改变、改善和修改。本文旨在建议所述改变、改善和修改，且它们属于本发明的精神和范围。此外，处理元件的列举次序或顺序，或数字、字母或其它指定的使用因此不旨在把所请求的过程限于任何次序，除非如可在权利要求书中指定。因此，本发明仅由所附权利要求及其等同物限制。
【权利要求】
1.一种透镜，其包括: 玻璃载体； 在所述玻璃载体的表面上的第一至少部分透射层，其具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面；和 分离器，其位于所述玻璃载体与所述第一至少部分透射层之间。
2.如权利要求1所述的透镜，其中所述第一至少部分透射层是硅树脂层。
3.如权利要求1所述的透镜，其中具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的所述第一至少部分透射层形成菲涅尔光学结构。
4.如权利要求1所述的透镜，其中所述分离器包括第二至少部分透射层。
5.如权利要求4所述的透镜，其中所述第二至少部分透射层包括粘合层、纳米粒子填充树脂层和快速固化树脂层中的一个。
6.如权利要求1所述的透镜，其中所述分离器包括一个或多个间隔件。
7.如权利要求6所述的透镜，其中所述一个或多个间隔件包括预制硅树脂或折射率匹配材料。
8.一种系统，其包括: 如权利要求1所述的透镜的阵列；和 光伏电池阵列，其相对于所述透镜的阵列配置以把通过所述透镜的阵列的光能转换成电力。
9.一种用于制造透镜的方法，所述方法包括: 提供玻璃载体； 在所述玻璃载体的表面上提供具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的第一至少部分透射层；和 在所述玻璃载体与所述第一至少部分透射层之间提供分离器。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述第一至少部分透射层是硅树脂层。
11.如权利要求9所述的方法，其中具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的所述第一至少部分透射层形成菲涅尔光学结构。
12.如权利要求9所述的方法，其中提供所述分离器包括在所述提供具有由一个或多个拔模面耦接在一起的所述一个或多个坡面的所述第一至少部分透射层之前，在所述玻璃载体的表面上提供第二至少部分透射层。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述第二至少部分透射层包括粘合层、纳米粒子填充树脂层和快速固化树脂层中的一个。
14.如权利要求9所述的方法，其中提供所述分离器包括在所述至少部分透射层上设置一个或多个间隔件。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述一个或多个间隔件包括预制硅树脂或折射率匹配材料。
16.一种用于制造透镜的方法，所述方法包括: 提供玻璃载体； 在所述玻璃载体的表面上提供至少部分固化的至少部分透射层；和 在所述至少部分固化之后，在所述至少部分透射层的表面上形成由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述至少部分透射层是硅树脂、透明压敏粘合剂层，或UV固化丙烯酸酯。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述至少部分透射层在所述形成之前基本固化。
19.如权利要求16所述的方法，其中具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的所述至少部分透射层形成菲涅尔光学结构。
20.—种透镜,其包括: 玻璃载体；和 在所述玻璃载体的表面上的至少部分透射层，其具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面，所述至少部分透射层包括固化温度在或低于所述透镜的操作温度范围的修改层。
21.如权利要求20所述的透镜，其中所述至少部分透射层是硅树脂层。
22.如权利要求20所述的透镜，其中具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的所述至少部分透射层形成菲涅尔光学结构。
23.—种系统,其包括: 如权利要求20所述的透镜的阵列；和 光伏电池阵列，其相对于所述透镜的阵列配置以把通过所述透镜的阵列的光能转换成电力。`
24.一种制造透镜的方法，所述方法包括: 提供玻璃载体；和 在所述玻璃载体的表面上提供具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层，其中所述至少部分透射层包括固化温度在或低于所述透镜的操作温度范围的修改层。
25.如权利要求24所述的方法，其中所述至少部分透射层是硅树脂层。
26.如权利要求24所述的方法，其中具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的所述至少部分透射层形成菲涅尔光学结构。
27.一种透镜，其包括: 玻璃载体；和 在所述玻璃载体的表面上的至少部分透射层，其具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面，其中具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的所述至少部分透射层的尺寸被选择以对应于所述透镜的操作温度范围。
28.如权利要求27所述的透镜，其中所述至少部分透射层是硅树脂层。
29.如权利要求27所述的透镜，其中具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的所述至少部分透射层形成菲涅尔光学结构。
30.一种系统,其包括: 如权利要求27所述的透镜的阵列；和 光伏电池阵列，其相对于所述透镜的阵列配置以把通过所述透镜的阵列的光能转换成电力。
31.一种制造透镜的方法，所述方法包括:提供玻璃载体；和 在所述玻璃载体的表面上提供具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层，其中具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的所述至少部分透射层的尺寸被选择以对应于所述透镜的操作温度范围。
32.如权利要求31所述的方法，其中所述至少部分透射层是硅树脂层。
33.如权利要求31所述的方法，其中具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的所述至少部分透射层形成菲涅尔光学结构。
34.如权利要求31所述的方法，其中选择所述尺寸以对应于操作温度包括:根据花键轮廓使所述一个或多个坡面的所述斜坡变形。
35.如权利要求31所述的方法，其中选择所述尺寸以对应于操作温度包括:制定所述一个或多个坡面和所述一个或多个拔模面的尺寸以在所述操作温度范围使用所述至少部分透射层的折射率。
36.一种透镜，其包括: 玻璃载体；和 在所述玻璃载体的表面上的至少部分透射层，其具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面，其中所述至少部分透射层能被紫外线固化。
37.如权利要求36所述的透镜，其中所述至少部分透射层是UV固化硅树脂或UV固化丙烯酸酯。
38.一种系统,其包括: 如权利要求36所述的透镜的阵列；和 光伏电池阵列，其相对于所述透镜的阵列配置以把通过所述透镜的阵列的光能转换成电力。
39.一种制造透镜的方法，所述方法包括: 提供玻璃载体；和 在所述玻璃载体的表面上提供具有由一个或多个拔模面耦接在一起的一个或多个坡面的至少部分透射层，其中所述至少部分透射层被紫外线固化。
40.如权利要求39所述的方法，其中所述至少部分透射层是UV固化硅树脂或UV固化丙烯酸酯。
【文档编号】H02S40/22GK103782511SQ201280038875
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年6月11日 优先权日:2011年6月10日
【发明者】亚瑟·J·达维斯, 于尔根·朱塞尔, 史蒂夫·斯科特 申请人:奥丽福美洲公司