DE102012003340A1 - Solarkonzentrator - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Solarkonzentrator aus einem transparenten Material, wobei der Solarkonzentrator eine Lichteinkoppelfläche, eine Lichtauskoppelfläche und einen zwischen der Lichteinkoppelfläche und der Lichtauskoppelfläche angeordneten sich in Richtung der Lichtauskoppelfläche verjüngenden Lichtleiterteil umfasst, der zwischen der Lichteinkoppelfläche und der Lichtauskoppelfläche durch eine Lichtleiterteil-Oberfläche begrenzt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Solarkonzentrator aus einem transparenten Material, wobei der Solarkonzentrator eine Lichteinkoppelfläche, eine Lichtauskoppelfläche und einen zwischen der Lichteinkoppelfläche und der Lichtauskoppelfläche angeordneten, insbesondere sich in Richtung der Lichtauskoppelfläche verjüngenden, Lichtleiterteil umfasst, der zwischen der Lichteinkoppelfläche und der Lichtauskoppelfläche durch eine Lichtleiterteil-Oberfläche begrenzt ist.
  • Die PCT/EP2010/005755 offenbart einen Solarkonzentrator mit einem massiven Körper aus einem transparenten Material, der eine Lichteinkoppelfläche und eine Lichtauskoppelfläche umfasst, wobei der massive Körper zwischen der Lichteinkoppelfläche und der Lichtauskoppelfläche einen sich in Richtung der Lichtauskoppelfläche verjüngenden Lichtleiterteil umfasst, der zwischen der Lichteinkoppelfläche und der Lichtauskoppelfläche durch eine Lichtleiterteil-Oberfläche begrenzt ist, und wobei die Lichtleiterteil-Oberfläche mit einer stetigen ersten Ableitung in die Lichtauskoppelfläche übergeht.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, die Kosten für die Herstellung von Solarkonzentratoren bzw. Sekundär-Solarkonzentratoren zu senken. Dazu ist insbesondere eine Vergrößerung des Anteils der Gutstücke bei der Herstellung wünschenswert.
  • Vorgenannte Aufgabe wird durch einen Solarkonzentrator mit einem einstückigen bzw. massiven Körper aus einem transparenten Material gelöst, der eine Lichteinkoppelfläche und eine Lichtauskoppelfläche umfasst, wobei der massive Körper zwischen der Lichteinkoppelfläche und der Lichtauskoppelfläche einen, vorteilhafterweise sich, insbesondere in Richtung der Lichtauskoppelfläche, (linear oder nichtlinear) verjüngenden, Lichtleiterteil umfasst, der zwischen der Lichteinkoppelfläche und der Lichtauskoppelfläche durch eine Lichtleiterteil-Oberfläche begrenzt ist, und wobei die Lichtleiterteil-Oberfläche zumindest eine Einkerbung umfasst.
  • Transparentes Material ist im Sinne der Erfindung insbesondere Glas. Transparentes Material ist im Sinne der Erfindung insbesondere Silikatglas. Transparentes Material ist im Sinne der Erfindung insbesondere Glas, wie es in der PCT/EP2008/010136 beschrieben ist. Glas im Sinne der Erfindung umfasst insbesondere
    0,2 bis 2 Gew.-% Al2O3,
    0,1 bis 1 Gew.-% Li2O,
    0,3, insbesondere 0,4, bis 1,5 Gew.-% Sb2O3, insbesondere 2 bis 4 Gew.-% BaO,
    60 bis 75 Gew.-% SiO2,
    3 bis 12 Gew.-% Na2O,
    3 bis 12 Gew.-% K2O und
    3 bis 12 Gew.-% CaO.
  • Eine Lichtleiterteil-Oberfläche im Sinne der Erfindung ist insbesondere gegenüber der optischen Achse des Solarkonzentrators um zumindest 3° geneigt. Eine optische Achse des Solarkonzentrators ist insbesondere eine bzw. die Orthogonale der Lichtauskoppelfläche. Die Lichtleiterteil-Oberfläche kann beschichtet sein.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung geht die Lichtleiterteil-Oberfläche mit einer stetigen ersten Ableitung in die Lichtauskoppelfläche über. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung geht die Lichtleiterteil-Oberfläche mit einer Krümmung in die Lichtauskoppelfläche über, deren (der Krümmung) Krümmungsradius nicht größer ist als 0,25 mm, insbesondere nicht größer ist als 0,15 mm, vorteilhafterweise nicht größer ist als 0,1 mm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Krümmungsradius größer als 0,04 mm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der, insbesondere gekrümmte, Übergang von der Lichtleiterteil-Oberfläche in die Lichtauskoppelfläche blankgepresst.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Lichteinkoppelfläche blankgepresst. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Lichteinkoppelfläche konvex oder plan. Die Lichteinkoppelfläche kann asphärisch oder sphärisch geformt sein.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Lichtauskoppelfläche blankgepresst. Unter Blankpressen soll im Sinne der Erfindung insbesondere verstanden werden, eine optisch wirksame Oberfläche derart zu pressen, dass eine anschließende Nachbearbeitung der Kontur dieser optisch wirksamen Oberfläche entfallen kann bzw. entfällt bzw. nicht vorgesehen ist. Es ist somit insbesondere vorgesehen, dass die Lichtauskoppelfläche nach dem Blankpressen nicht geschliffen wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Lichtauskoppelfläche konvex (gekrümmt). In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die konvexe Lichtauskoppelfläche mit einem Krümmungsradius von mehr als 30 mm gekrümmt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die konvexe Lichtauskoppelfläche derart gekrümmt, dass ihre (maximale) Konturabweichung von der idealen Ebene bzw. der Lichtauskoppelebene weniger als 100 μm beträgt. Eine ideale Ebene im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Ebene durch den Übergang der Lichtdurchleitteil-Oberfläche in die Lichtauskoppelfläche. Eine Lichtauskoppelebene im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Ebene durch den Übergang der Lichtdurchleitteil-Oberfläche in die Lichtauskoppelfläche. Eine Lichtauskoppelebene im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine zur Ebene durch den Übergang der Lichtdurchleitteil-Oberfläche in die Lichtauskoppelfläche parallele Ebene durch den Scheitelpunkt (der Krümmung) der Lichtauskoppelfläche. Eine Lichtauskoppelebene im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine zum verjüngenden Lichtdurchleitteil orthogonale Ebene durch den Scheitelpunkt (der Krümmung) der Lichtauskoppelfläche. Eine Lichtauskoppelebene im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine zur optischen Achse des Solarkonzentrators orthogonale Ebene durch den Scheitelpunkt (der Krümmung) der Lichtauskoppelfläche. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die konvexe Lichtauskoppelfläche derart gekrümmt, dass ihre (maximale) Konturabweichung von der idealen Ebene bzw. der Lichtauskoppelebene mehr als 1 μm, insbesondere mehr als 40 μm, beträgt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Lichtauskoppelfläche plan. Eine plane Lichtauskoppelfläche kann eine insbesondere schrumpfungsbedingte, insbesondere konkave, Konturabweichung von einer idealen Ebene aufweisen, die zum Beispiel bis zu 20 μm oder sogar bis 40 μm betragen kann.
  • Der Solarkonzentrator umfasst in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung zwischen der Lichteinkoppelfläche und der Lichtauskoppelfläche einen Tragrahmen mit einem, insbesondere vollständig blankgepressten, Außenrand. Ein Tragrahmen im Sinne der Erfindung kann insbesondere auch ein Flansch sein. Ein Tragrahmen im Sinne der Erfindung kann insbesondere vollständig oder teilweise umlaufend ausgestaltet sein. Ein Außenrand im Sinne der Erfindung ist insbesondere der Teil des Solarkonzentrators, der am weitesten von der optischen Achse des Solarkonzentrators entfernt ist. Ein Außenrand im Sinne der Erfindung ist insbesondere der Teil des Solarkonzentrators, der radial die größte Ausdehnung besitzt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Tragrahmen zumindest zum Teil in einer zu der optischen Achse des Solarkonzentrators orthogonalen Richtung über das Lichtleiterteil hinausragt, und/oder dass der Tragrahmen zumindest zum Teil radial zu der optischen Achse des Solarkonzentrators über das Lichtleiterteil hinausragt.
  • In weiterhin vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind sämtliche Oberflächen des Solarkonzentrators blankgepresst.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lichtleiterteil-Oberfläche zumindest zwei getrennte Einkerbungen. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lichtleiterteil-Oberfläche zumindest vier getrennte Einkerbungen.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Einkerbung oder sind die Einkerbungen in der der Lichteinkoppelfläche zugewandten Hälfte der Lichtleiterteil-Oberfläche angeordnet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Einkerbung oder sind die Einkerbungen ausschließlich in der der Lichteinkoppelfläche zugewandten Hälfte der Lichtleiterteil-Oberfläche angeordnet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Einkerbung oder sind die Einkerbungen (insbesondere ausschließlich) in dem der Lichteinkoppelfläche zugewandten Drittel der Lichtleiterteil-Oberfläche angeordnet.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weitet sich die Einkerbung oder weiten sich die Einkerbungen in Richtung der Lichtleiterteil-Oberfläche auf.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung mündet die Einkerbung in einem Tragrahmen des Solarkonzentrators. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Oberfläche des Lichtleiterteils bzw. deren Querschnitt im Bereich der Einkerbung bzw. an deren Rand einen Wendepunkt auf.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Einkerbung oder weisen die Einkerbungen einen stetig konkav gekrümmten Querschnitt auf.
  • Die Erfindung betrifft zudem ein Solarmodul, das einen vorgenannten Solarkonzentrator aus einem transparenten Material umfasst, wobei der Solarkonzentrator mit seiner konvexen Lichtauskoppelfläche mit einem Fotovoltaikelement verbunden und/oder einem Fotovoltaikelement zugewandt ist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Solarmodul einen Kühlkörper, auf dem das Fotovoltaikelement angeordnet ist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist auf dem Kühlkörper eine Halterung für den Solarkonzentrator angeordnet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Solarmodul eine Halterung für den Solarkonzentrator. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung fixiert die Halterung den Solarkonzentrator an einem Tragrahmen des Solarkonzentrators. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Solarmodul eine Linse zur Ausrichtung von Sonnenlicht auf die Lichteinkoppelfläche des Solarkonzentrators auf.
  • Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie, wobei in die Lichteinkoppelfläche eines Solarkonzentrators eines vorgenannten Solarmoduls, insbesondere mittels eines Primär-Solarkonzentrators, Sonnenlicht eingekoppelt wird.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Solarkonzentrator,
  • 2 den Solarkonzentrator gemäß 1 in einer ausschnittsweisen Darstellung,
  • 3 den Solarkonzentrator gemäß 1 in einer Draufsicht,
  • 4 den Solarkonzentrator gemäß 1 in einer Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie A–A in 3,
  • 5 den Solarkonzentrator gemäß 1 in einer Ansicht von unten und
  • 6 ein Ausführungsbeispiel für ein Solarmodul mit einem Solarkonzentrator gemäß 1.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Solarkonzentrator 1 in einer Querschnittsdarstellung. Der Solarkonzentrator 1 umfasst eine Lichteinkoppelfläche 2 und eine blankgepresste Lichtauskoppelfläche 3 sowie einen zwischen der Lichteinkoppelfläche 2 und der Lichtauskoppelfläche 3 angeordneten sich in Richtung der Lichtauskoppelfläche 3 verjüngenden Lichtleiterteil 4. Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Lichtleiterteil-Oberfläche, die den Lichtleiterteil 4 zwischen der Lichteinkoppelfläche 2 und der Lichtauskoppelfläche 3 begrenzt. Dabei geht die Lichtleiterteil-Oberfläche 5 – wie detailliert in 2 dargestellt – mit einer Krümmung 8 in die Lichtauskoppelfläche 3 über, deren Krümmungsradius in etwa 0,1 mm beträgt. In vorteilhafter Ausgestaltung ist die konvexe Lichtauskoppelfläche 3 mit einem Krümmungsradius von mehr als 30 mm bzw. derart gekrümmt, dass das Maximum ihrer Konturabweichung 31 von der idealen Ebene bzw. der Lichtauskoppelebene 30 weniger als 100 μm beträgt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die konvexe Lichtauskoppelfläche 3 derart konvex gekrümmt, dass das Maximum ihrer Konturabweichung 31 von der idealen Ebene bzw. der Lichtauskoppelebene 30 weniger als 100 μm beträgt. Zwischen der Lichteinkoppelfläche 2 und der Lichtleiterteil-Oberfläche 5 weist der Solarkonzentrator 1 einen Tragrahmen 6 mit einem blankgepressten Außenrand 61 auf.
  • 3 zeigt den Solarkonzentrator 1 in einer Draufsicht und 4 zeigt den Solarkonzentrator in einer Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie A-A in 3. 5 zeigt den Solarkonzentrator 1 in einer Ansicht von unten. Der Solarkonzentrator 1 weist im oberen Teil des Solarkonzentrators 1 eine Mehrzahl von Einkerbungen 91 der Lichtleiterteil-Oberfläche 5 auf. Die Einkerbungen erstrecken sich dabei bis zum Tragrahmen 6. Die Lichtdurchleitteil-Oberfläche 5 bzw. deren Querschnittskurve weist im Bereich der Einkerbung 91 einen Wendepunkt 92 auf.
  • 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Solarmodul 40 mit einem erfindungsgemäßen Solarkonzentrator 1. Das Solarmodul 40 umfasst einen Kühlkörper 41 auf dem ein Fotovoltaikelement 42 und eine Halterung 44 für den Solarkonzentrator 1 angeordnet sind. Die Lichtauskoppelfläche 3 ist mittels einer Klebeschicht 43 mit dem Fotovoltaikelement 42 verbunden. Das Solarmodul 40 umfasst zudem einen als Fresnelllinse ausgestalteten Primär-Solarkonzentrator 45 zur Ausrichtung von Sonnenlicht 50 auf die Lichteinkoppelfläche 2 des als Sekundär-Solarkonzentrator angeordneten bzw. ausgestalteten bzw. vorgesehenen Solarkonzentrators 1. Das über die Lichteinkoppelfläche 2 in den Solarkonzentrator 1 eingeleitete Sonnenlicht tritt über die Lichtauskoppelfläche 3 des Solarkonzentrators 1 aus und trifft auf das Fotovoltaikelement 42.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2010/005755 [0002]
    • EP 2008/010136 [0005]

Claims (10)

  1. Solarkonzentrator (1) mit einem massiven Körper aus einem transparenten Material, der eine Lichteinkoppelfläche (2) und eine Lichtauskoppelfläche (3) umfasst, wobei der massive Körper zwischen der Lichteinkoppelfläche (2) und der Lichtauskoppelfläche (3) einen, insbesondere sich in Richtung der Lichtauskoppelfläche (3) verjüngenden, Lichtleiterteil (4) umfasst, der zwischen der Lichteinkoppelfläche (2) und der Lichtauskoppelfläche (3) durch eine Lichtleiterteil-Oberfläche (5) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterteil-Oberfläche (5) zumindest eine Einkerbung (91) umfasst.
  2. Solarkonzentrator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterteil-Oberfläche (5) zumindest zwei getrennte Einkerbungen (91) umfasst.
  3. Solarkonzentrator (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterteil-Oberfläche (5) zumindest vier getrennte Einkerbungen (91) umfasst.
  4. Solarkonzentrator (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkerbung (91) oder die Einkerbungen (91) in der der Lichteinkoppelfläche (2) zugewandten Hälfte der Lichtleiterteil-Oberfläche (5) angeordnet ist oder sind.
  5. Solarkonzentrator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkerbung (91) oder die Einkerbungen (91) ausschließlich in der der Lichteinkoppelfläche (2) zugewandten Hälfte der Lichtleiterteil-Oberfläche (5) angeordnet ist oder sind.
  6. Solarkonzentrator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkerbung (91) oder die Einkerbungen (91) in dem der Lichteinkoppelfläche (2) zugewandten Drittel der Lichtleiterteil-Oberfläche (5) angeordnet ist oder sind.
  7. Solarkonzentrator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einkerbung (91) oder die Einkerbungen (91) in Richtung der Lichtleiterteil-Oberfläche (5) aufweitet oder aufweiten.
  8. Solarkonzentrator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkerbung (91) oder die Einkerbungen (91) einen stetig konkav gekrümmten Querschnitt aufweist oder aufweisen.
  9. Solarmodul, dadurch gekennzeichnet, dass ein Solarkonzentrator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit seiner Lichtauskoppelfläche (3) mit einem Fotovoltaikelement verbunden und/oder einem Fotovoltaikelement zugewandt ist.
  10. Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass in die Lichteinkoppelfläche (2) eines Solarkonzentrators (1) eines Solarmoduls gemäß Anspruch 9 Sonnenlicht eingekoppelt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104678539A (zh) * 2015-03-17 2015-06-03 孙洵 一种反光透光结合式太阳能聚光器

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103237767B (zh) * 2010-12-03 2015-11-25 博士光学欧洲股份公司 太阳能聚光器
WO2016115502A1 (en) * 2015-01-16 2016-07-21 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Micro-scale concentrated photovoltaic module
DE102017009441A1 (de) 2017-10-10 2019-04-11 DOCTER OPTlCS SE Verfahren zum Herstellen eines optischen Elementes aus Glas
DE102017009440A1 (de) 2017-10-10 2019-04-11 DOCTER OPTlCS SE Verfahren zum Herstellen eines optischen Elementes aus Glas
DE102020109869A1 (de) 2019-05-03 2020-11-05 Docter Optics Se Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas
DE102020115083A1 (de) 2019-07-13 2021-01-14 Docter Optics Se Verfahren zur Herstellung einer Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer
US20220298050A1 (en) 2019-07-13 2022-09-22 Docter Optics Se Method for producing an optical element from glass
WO2021104558A1 (de) 2019-11-28 2021-06-03 Docter Optics Se Verfahren zur herstellung eines optischen elementes aus glas
DE102020127638A1 (de) 2020-10-20 2022-04-21 Docter Optics Se Optisches Element aus Glas
DE112021002952A5 (de) 2020-10-20 2023-04-13 Docter Optics Se Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas
DE102020127639A1 (de) 2020-10-20 2022-04-21 Docter Optics Se Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas
US11708289B2 (en) 2020-12-03 2023-07-25 Docter Optics Se Process for the production of an optical element from glass
DE102022101728A1 (de) 2021-02-01 2022-08-04 Docter Optics Se Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas
DE102021105560A1 (de) 2021-03-08 2022-09-08 Docter Optics Se Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006059980A1 (de) * 2006-12-19 2008-06-26 Daimler Ag Leuchteinheit für einen Kraftwagen
WO2009109209A1 (de) 2008-03-03 2009-09-11 Docter Optics Gmbh Verfahren zum herstellen eines optischen glasteils, insbesondere einer kraftfahrzeugscheinwerferlinse
WO2011050886A2 (de) 2009-10-30 2011-05-05 Docter Optics Gmbh Solarkonzentrator

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5286305A (en) * 1992-06-15 1994-02-15 Laing Johannes N Photovoltaic power plant
JP4022923B2 (ja) * 2004-05-20 2007-12-19 コニカミノルタオプト株式会社 光学素子の成形方法
CN201037874Y (zh) * 2007-02-01 2008-03-19 杭州永莹光电有限公司 光学玻璃热压成型非球面聚光元件
US20090107540A1 (en) * 2007-10-30 2009-04-30 Solfocus, Inc. Non-Imaging Concentrator With Spacing Nubs
US7985921B2 (en) * 2007-11-14 2011-07-26 Solfocus, Inc. Systems to retain an optical element on a solar cell
CN101329442A (zh) * 2008-07-31 2008-12-24 杭州永莹光电有限公司 光学玻璃热压成型高次非球面太阳能聚光元件
CN201449463U (zh) * 2009-02-17 2010-05-05 郑颖辉 高效漏斗式集光器
AU2010311955B2 (en) * 2009-10-30 2014-03-20 Docter Optics Se Solar concentrator and production method
JP2011138970A (ja) * 2009-12-29 2011-07-14 Sharp Corp 集光型太陽電池、集光型太陽電池モジュールおよびその製造方法
WO2011110896A1 (en) * 2010-03-08 2011-09-15 Sunlego Enerji Sistemleri Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi System for integrated solar energy conversion

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006059980A1 (de) * 2006-12-19 2008-06-26 Daimler Ag Leuchteinheit für einen Kraftwagen
WO2009109209A1 (de) 2008-03-03 2009-09-11 Docter Optics Gmbh Verfahren zum herstellen eines optischen glasteils, insbesondere einer kraftfahrzeugscheinwerferlinse
WO2011050886A2 (de) 2009-10-30 2011-05-05 Docter Optics Gmbh Solarkonzentrator
DE102010047335A1 (de) * 2009-10-30 2011-05-12 Docter Optics Gmbh Solarkonzentrator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104678539A (zh) * 2015-03-17 2015-06-03 孙洵 一种反光透光结合式太阳能聚光器

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Publication number Publication date
US20150036976A1 (en) 2015-02-05
CN103890632A (zh) 2014-06-25
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