WO2013159847A1 - Verfahren zu herstellen eines solarkonzentrators - Google Patents

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WO2013159847A1
WO2013159847A1 PCT/EP2013/000496 EP2013000496W WO2013159847A1 WO 2013159847 A1 WO2013159847 A1 WO 2013159847A1 EP 2013000496 W EP2013000496 W EP 2013000496W WO 2013159847 A1 WO2013159847 A1 WO 2013159847A1
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Wolfram Wintzer
Lars Arnold
Hagen Goldammer
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Docter Optics Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a solar concentrator made of a transparent material, wherein the solar concentrator comprises a light input surface, a light outcoupling surface and an arranged between the light input surface and the light outcoupling surface, in particular tapering in the direction of the light outcoupling surface, the light guide member between the light input surface and the light outcoupling surface is limited by a light guide part surface.
  • PCT / EP2010 / 005755 discloses a solar concentrator with a solid body of a transparent material comprising a light input surface and a light outcoupling surface, wherein the solid body between the light input surface and the light outcoupling surface comprises a light guide portion tapering in the direction of the light outcoupling surface which is between the light input surface and the light outcoupling surface is delimited by a light guide part surface, and wherein the light guide part surface merges with a continuous first derivative in the light outcoupling surface.
  • a first solar concentrator having a first solid body of a transparent material, which comprises a first light coupling surface and a first brightly pressed light coupling surface, wherein the solid body between the first light coupling surface and the first light coupling surface, a first support frame and a, in particular in the direction of the first light outcoupling surface, the first Licht malleitteil comprises, which is advantageously delimited between the first Lichteinkoppel requirements and the first Lichtauskoppel structures by a first Licht barnleitteil- surface, wherein the first support frame one of the first Lichtauskoppel structure facing first surface having a first outer face and at least a first inner partial surface, and wherein the first outer partial surface, in particular by means of a first, in particular annular, step, is offset from the first inner partial surface in the direction of the first light outcoupling surface and / or projects beyond the first inner partial surface in the direction of the light outcoupling surface , and
  • a second solar concentrator with a second solid body of the transparent material which comprises a second light input surface and a bright pressed second light output surface, the second solid body between the second light input surface and the second light outcoupling a second support frame and a, in particular Direction of the second Lichtauskoppel sequence tapered second Licht josleitteil includes, which is advantageously limited between the second light input surface and the second light outcoupling surface by a second Licht barnleitteil surface, the second support frame one of the second light outcoupling surface facing second surface having a second outer partial surface and at least a second inner Partial surface comprises, and wherein the second inner part surface, in particular by means of a second, in particular annular, step, relative to the second outer surface part in Ric Heit the second light outcoupling surface is offset and / or protrudes beyond the second outer partial surface in the direction of the second light outcoupling surface comprises.
  • Transparent material is in the sense of the invention, in particular glass.
  • Transparent material is in the sense of the invention, in particular silicate glass.
  • Transparent material is in the context of the invention, in particular glass, as described in PCT / EP2008 / 010136.
  • Glass according to the invention comprises in particular
  • a light guide part surface according to the invention is inclined in particular with respect to the optical axis of the solar concentrator by at least 3 °.
  • An optical axis of the solar concentrator is in particular one or the orthogonal of the light output surface.
  • the light guide part surface may be coated.
  • blank presses are to be understood in particular to press an optically active surface in such a way that a subsequent reworking of the contour of this optically effective surface can be dispensed with or is omitted or not provided for. It is thus provided in particular that the light output surface is not ground after the press molding.
  • a support frame according to the invention may in particular also be a flange.
  • a support frame according to the invention may in particular be configured completely or partially circulating.
  • the first or second stage in particular runs substantially parallel to the optical axis of the solar concentrator.
  • the height of the first stage and / or the height of the second stage is not more than 0.3 mm, in particular not more than 0.1 mm.
  • the first or second Lichtleiterteil- surface goes over with a continuous first derivative in the first and second light outcoupling surface.
  • the first or the second light guide part surface merges with a curvature in the first and second light outcoupling surface whose (the curvature) radius of curvature is not greater than 0.25 mm, in particular not greater than 0, 15 mm, advantageously not greater than 0.1 mm.
  • the radius of curvature is greater than 0.04 mm.
  • the, in particular curved, transition from the first or second light guide part surface in the first and second Lichtauskoppel combination is bright-pressed.
  • the first and the second Lichteinkoppel configuration is bright-pressed.
  • the first and the second light coupling surface is convex or planar.
  • the first and the second light coupling surface may be aspherical or spherical.
  • the first and the second light outcoupling surface is convex (curved).
  • the first convex or the second convex light output surface is curved with a radius of curvature of more than 30 mm.
  • the first convex or the second convex Lichtauskoppel composition is curved such that their (maximum) contour deviation from the ideal plane or the Lichtauskoppelebene is less than 100 ⁇ .
  • An ideal plane in the sense of the invention is in particular a plane through the transition of the Licht josleitteil surface in the light output surface.
  • a Lichtauskoppelebene in the context of the invention is in particular a plane through the transition of Licht beleitteil surface in the Lichtauskoppel.
  • a Lichtauskoppelebene in the context of the invention is in particular a plane parallel to the plane through the transition of Licht beleitteil-surface in the Lichtauskoppel construction by the apex (the curvature) of the light outcoupling surface.
  • a Lichtauskoppelebene in the sense of the invention is in particular a plane orthogonal to the tapered Licht beleitteil by the apex (the curvature) of the light outcoupling surface.
  • a Lichtauskoppelebene in the context of the invention is in particular one to the optical axis of the Solar concentrator orthogonal plane through the vertex (the curvature) of the light output surface.
  • the first convex or the second convex Lichtauskoppel composition is curved such that their (maximum) contour deviation from the ideal plane or the Lichtauskoppelebene more than 1 ⁇ , in particular more than 40 ⁇ is.
  • the first and the second light output surface is flat.
  • a planar light output surface may have a particular shrinkage, in particular concave, contour deviation from an ideal plane, which may be up to 20 pm or even up to 40 pm, for example.
  • the first and the second support frame comprises a, in particular completely blank-pressed, outer edge.
  • An outer edge in the sense of the invention is in particular the part of the solar concentrator that is furthest away from the optical axis of the solar concentrator.
  • An outer edge in the sense of the invention is in particular that part of the solar concentrator which has the greatest radial extent. It is provided in particular that the support frame projects beyond the light guide part at least partially in a direction orthogonal to the optical axis of the solar concentrator, or that the support frame projects at least partially radially to the optical axis of the solar concentrator on the light guide part.
  • all surfaces of the first and second solar concentrator are bright-pressed.
  • the first or the second light guide part surface comprises at least one notch. In a further advantageous embodiment of the invention, the first or the second light guide part surface comprises at least two separate indentations. In a further advantageous embodiment of the invention, the first or the second light guide part surface comprises at least four separate indentations.
  • the notch or indentations in the light coupling surface facing half of Lichtleitererteil- surface is arranged.
  • the notch or indentations are arranged exclusively in the light coupling surface facing half of the light guide part surface.
  • the notch widens or widens the indentations in the direction of the light guide part surface.
  • the notch opens in a support frame of the solar concentrator.
  • the surface of the light guide part or its cross section in the region of the notch or at the edge of a turning point.
  • the notch or notches have a continuously concave curved cross-section.
  • the invention also relates to a solar module having a solar concentrator of the aforementioned batch and a photovoltaic element, wherein the solar concentrator is connected with its light output surface with the photovoltaic element and / or facing the photovoltaic element.
  • the solar module comprises a heat sink on which the photovoltaic element is arranged.
  • a holder for the Solarkonzentra- 'tor is disposed on the heat sink.
  • the solar module comprises a holder for the solar concentrator.
  • the holder fixes the solar concentrator on a support frame of the solar concentrator.
  • the solar module has a lens (primary solar concentrator) for directing sunlight onto the light coupling surface of the solar concentrator.
  • the invention also relates to a method for generating electrical energy, wherein sunlight is coupled into the light coupling surface of a solar concentrator of an aforementioned solar module, in particular by means of a primary solar concentrator.
  • the invention additionally relates to a method for producing a, in particular, the aforementioned, solar concentrator made of a transparent material, wherein the solar concentrator has a light coupling surface, a light coupling surface, between the light coupling surface and the light concentrator.
  • the transparent material in particular Shape of a (viscous / liquid) droplet
  • a first shape in particular for forming the Lichteinkoppel Structure
  • at least one second mold in particular for forming the light outcoupling surface
  • the invention also relates to a method for producing solar concentrators made of a transparent material, wherein a first solar concentrator a first Lichteinkoppel structures, a first Lichtauskoppel structures, between the first Lichteinkoppel reactions and the first Lichtauskoppel relations a first support frame and advantageously arranged between the first Lichteinkoppel reactions and the first Lichtauskoppel relations , in particular in the direction of the first light outcoupling surface, the first Licht malleitteil comprises, which is delimited between the first Lichteinkoppel requirements and the first Lichtauskoppel structures by a first Licht micleitteil surface, wherein a second solar concentrator, a second Lichteinkoppel structures, a second Lichtauskoppel structures, between the second Lichteinkoppel requirements and second Lichtauskoppel structures a second support frame and advantageously one between the second light input surface and the zw arranged Lichtauskoppel structure arranged, in particular in the direction of the second Lichtauskoppel composition tapered second Licht bioleitteil comprises, which is bounded between the second light input surface and the
  • the light outcoupling surface or the first light outcoupling surface or the second light outcoupling surface by means of at least a third molded part of the second form is bright-pressed.
  • the first molded part encloses the third molded part, in particular at least partially.
  • a negative pressure is generated between the second mold part and the third mold part, by means of which the transparent material is pulled into the second mold in the liquid state before the press molding.
  • the negative pressure is at least 0.5 bar. The negative pressure corresponds in a further advantageous embodiment of the invention, in particular vacuum.
  • the negative pressure can be generated directly with filling the second mold, immediately before pressing or at a time between the filling of the second mold and the pressing.
  • the time at which the generation of the negative pressure is started in particular depending on properties of one or more previously prepared by means of the second form solar concentrators set.
  • the time at which the generation of the negative pressure is started in particular depending on the properties of one or more previously produced solar concentrators set.
  • the transparent material is then cooled but before the pressing. Cooling in the sense of the invention can take place actively, in particular by supplying a coolant, or passively by waiting until the desired viscosity or temperature sets.
  • the cooling is carried out by delaying the closing of the overall shape formed from the first mold and the second mold, after the transparent material has been drawn in the liquid state by means of the negative pressure into the second mold. Delaying comprises in particular a time interval of at least 0.02 t Tg .
  • the deceleration in particular comprises a time interval of at most 0.15 t Tg .
  • the deceleration or cooling takes in particular at least 0.02 t Tg .
  • t Tg is the time that is necessary under the conditions of the respective (active or passive) cooling until each region of the transparent material has reached a temperature equal to or below the transformation temperature Tg.
  • the surface of the liquid transparent material, which faces the first mold is heated locally, for example by a flame.
  • the solar concentrator is drawn after the blank pressing by means of a negative pressure generated in the first form of the second.
  • the solar concentrator is then suspended hanging.
  • the cooling can take place actively, in particular by supplying a coolant, or passively by waiting until the desired viscosity or temperature sets.
  • the suspended cooling takes in particular at least 5 seconds.
  • the first molded part touches the first shape during molding.
  • a first form is in the sense of the invention in particular an upper mold.
  • a second form is in the sense of the invention in particular a lower mold.
  • the invention also relates to a method for generating electrical energy, wherein sunlight is coupled into the light input surface of an aforementioned solar concentrator.
  • FIG. 2 shows the solar concentrator according to FIG. 1 in a sectional illustration
  • FIG. 3 shows the solar concentrator according to FIG. 1 in a plan view
  • FIG. 4 shows the solar concentrator according to FIG. 1 in a sectional view corresponding to FIG
  • FIG. 5 shows a detail from FIG. 4
  • FIG. 6 shows the solar concentrator according to FIG. 1 in a view from below, FIG.
  • FIG. 8 shows an embodiment of a mold for molding the solar concentrator according to FIG. 1, FIG.
  • Fig. 9 shows an embodiment of the use of the mold of FIG. 8 for molding a further solar concentrator
  • FIG. 10 shows an exemplary embodiment of a solar module with a solar concentrator according to FIG.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a solar concentrator 1 according to the invention in a cross-sectional view.
  • the solar concentrator 1 comprises a light input surface 2 and a bright pressed Lichtauskoppei nature 3 and arranged between the light input surface 2 and the Lichtauskoppei task 3 in the direction of Lichtauskoppei Language 3 tapered light guide part 4.
  • Reference numeral 5 denotes a light guide part surface, the light guide part 4 between the light input surface 2 and the Lichtauskoppei task 3 limited.
  • the light guide part surface 5 - as shown in detail in FIG. 2 - with a curvature 8 in the Lichtauskoppei driving 3, whose radius of curvature is approximately 0.1 mm.
  • the convex light output surface 3 is curved with a radius of curvature of more than 30 mm or such that the maximum of its contour deviation 31 from the ideal plane or the Lichtauskoppelebene 30 is less than 100 pm.
  • Fig. 3 shows the solar concentrator 1 in a plan view and Fig. 4 shows the solar concentrator in a sectional view corresponding to the section line A-A in Fig. 3.
  • Fig. 6 shows the solar concentrator 1 in a view from below.
  • the solar concentrator 1 has a plurality of notches 91 of the light guide part surface 5. The notches extend as far as the support frame 6.
  • the light transmission part surface 5 or its cross-sectional curve has an inflection point 92 in the region of the notch 91.
  • FIG. 5 shows an enlarged detail of the support frame 6 from FIG. 4.
  • the support frame 6 comprises a surface 63 facing the light outcoupling surface 3 with an outer partial surface 66 and an inner partial surface 65.
  • the outer partial surface 66 is defined by a step 64 of the height H to offset to 0.3 mm relative to the inner surface 65 in the direction of the light output surface 3 or projects due to the step 64 of the height H up to 0.3 mm beyond the inner surface 65 in the direction of the light output surface 3 addition.
  • the outer partial surface extends (extension B or radial extension B) radially or orthogonally to the optical axis 100 of the solar concentrator between 0.5 mm and 2.5 mm.
  • Fig. 7 shows a process for preparing the solar concentrator 1.
  • the process starts with a step 201 in which a drop of transparent material is cut off at the outlet of a dispenser.
  • a partial mold 10 shown in FIG. 8 is positioned below the outlet, so that the droplet passes directly into the partial mold 10 or falls. It can be provided that the droplet is cut and falls into the partial mold 10 or is taken up during the flow through the partial mold 10 and then cut.
  • the partial mold 10 is an exemplary embodiment of a second partial mold in the sense of the claims.
  • the partial mold 10 comprises a molded part 15, a molded part 1 1 for molding the Licht micleitteil- surface 5 and a molded part 12 for molding the light outcoupling surface 3, wherein the molded part 15, the molded part 1 1 and the molded part 12 surrounds.
  • the molding 15 is a Exemplary embodiment of a first molded part in the sense of the claims.
  • the molded part 11 is an exemplary embodiment of a second molded part in the sense of the claims and the molded part 12 is an exemplary embodiment of a third molded part in the sense of the claims. Between the part mold 12 and the part mold 1 channels 17 are formed.
  • the step 201 is followed by a step 202 in which a negative pressure is generated in the channels 17, so that the transparent material is drawn into the partial mold 10.
  • a step 203 wherein the liquid material is cooled for a period between 0.02 t Tg and 0.15 t Tg , where t Tg is the time necessary under the conditions of active or passive cooling, until each Area of the transparent material has reached a temperature equal to or below the transformation temperature Tg.
  • the part mold 10 is positioned in a pressing device.
  • the negative pressure (according to step 202) can be generated directly with filling of the part mold 10, immediately before pressing or at a time between the filling of the part mold 10 and the pressing. It is provided in particular that the time at which the generation of the negative pressure is started, in particular in dependence on properties of one or more previously produced by means of the form of solar concentrators, is adjustable.
  • a step 204 follows, in which the surface of the transparent material facing a part mold 16, which forms the light incoupling surface 2 after pressing, is heated, for example, by fire polishing.
  • step 205 in which the transparent material between the partial mold 10 and the partial mold 16 is pressed into the solar concentrator 1. It is provided that the outer edge 61 of the support frame 6 is blank-pressed under complete mold contact. The part mold 16 and the molding 15 are brought into contact. The step 64 is formed by an offset between the molded part 15 and the molded part 1 1.
  • a step 206 in which the mold formed by the partial mold 10 and the partial mold 16 is opened.
  • the partial mold 16 is moved upward.
  • a negative pressure is generated, so that the finished pressed solar concentrator 1 is moved with the part mold 16 from the part mold 10.
  • certain areas of the solar concentrator 1 are blown with cold air, alternatively or additionally it can be provided that the Licht micleitteil- surface 5 is heated.
  • An optional step 207 is provided in which the solar concentrator 1 is hot coated.
  • an optical inspection of the solar concentrator 1 is provided.
  • a step 209 in which the solar concentrator 1 is transferred to a cooling path and is cooled down in a targeted manner.
  • step 206 the process begins again, i. the step 206 follows - as shown in Fig. 9 - and step 201 for producing the next solar concentrator 1A means of the partial molds 10 and 16.
  • the solar concentrator 1 A comprises a Lichteinkoppel requirements 2A and a bright pressed Lichtauskoppel relations 3A and between the Lichteinkoppel requirements 2A and the Lichtauskoppel requirements 3A arranged in the direction of the light output surface 3A tapered light guide portion 4A.
  • Reference numeral 5A denotes a light guide part surface which delimits the light guide part 4A between the light incident surface 2A and the light outcoupling surface 3A.
  • the solar concentrator 1A has a support frame 6 with a bright-pressed outer edge 61A.
  • the support frame 6 comprises a surface 63A facing the light outcoupling surface 3A, with an outer partial surface 66A and an inner partial surface 65A.
  • the inner partial surface 65A is offset by means of a step 64A of a height up to 0.3A mm from the outer partial surface 66A in the direction of the light outcoupling surface 3A and protrudes beyond the outer partial surface 66A in the direction of the light outcoupling surface 3A due to the step 64A.
  • the solar module 40 comprises a heat sink 41 on which a photovoltaic element 42 and a holder 44 for the solar concentrator 1 are arranged.
  • the light output surface 3 is connected to the photovoltaic element 42 by means of an adhesive layer 43.
  • the solar module 40 additionally comprises a primary solar concentrator 45 designed as a Fresnel lens for aligning sunlight 50 with the light coupling surface 2 of the solar concentrator 1 arranged or designed or designed as a secondary solar concentrator 1.
  • the sunlight introduced via the light coupling surface 2 into the solar concentrator 1 exits via the light coupling-out surface 3 of the solar concentrator 1 and impinges on the photovoltaic element 42.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Solarkonzentrators (1) aus einem transparenten Material, wobei der Solarkonzentrator (1) eine Lichteinkoppelfläche (2), eine Lichtauskoppelfläche (3), zwischen der Lichteinkoppelfläche (2) und der Lichtauskoppelfläche (3) einen Tragrahmen (61) sowie einen zwischen der Lichteinkoppelfläche (2) und der Lichtauskoppelfläche (3) angeordneten Lichtdurchleitteil (4) umfasst, der zwischen der Lichteinkoppelfläche (2) und der Lichtauskoppelfläche (3) durch eine Lichtdurchleitteil-Oberfläche (5) begrenzt ist, wobei das transparente Material, zwischen einer ersten Form (16) und zumindest einer zweiten Form (10) zum Solarkonzentrator (1) derart blankgepresst wird, dass mittels eines ersten Formteils der zweiten Form (10) eine äußere Teilfläche einer der Lichtauskoppelfläche (3) zugewendeten Oberfläche (63) des Tragrahmens blankgepresst wird, und dass mittels eines zweiten Formteils der zweiten Form (10) eine innere Teilfläche der der Lichtauskoppelfläche (3) zugewendeten Oberfläche (63) des Tragrahmens blankgepresst wird, wobei das zweite Formteil der zweiten Form (10) derart gegenüber dem ersten Formteil der zweiten Form (10) bewegt wird, dass in Abhängigkeit der Volumens des transparenten Materials entweder die äußere Teilfläche (66) über die innere Teilfläche (65) in Richtung der Lichtauskoppelfläche (3) hinausragt oder die innere Teilfläche (65) über die äußere Teilfläche (66) in Richtung der Lichtauskoppelfläche (3) hinausragt.

Description

Verfahren zu Herstellen eines Solarkonzentrators
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu Herstellen eines Solarkonzentrators 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 eine Charge aus drei, zehn, hundert oder zehntausend, insbesondere mittels derselben Form hergestellten, Solarkonzentratoren gelöst, wobei die Charge
- einen ersten Solarkonzentrator mit einem ersten massiven Körper aus einem transparenten Material, der eine erste Lichteinkoppelfläche und eine erste blankgepresste Lichtauskoppelfläche umfasst, wobei der massive Körper zwischen der ersten Lichteinkoppelfläche und der ersten Lichtauskoppelfläche einen ersten Tragrahmen sowie einen, insbesondere sich in Richtung der ersten Lichtauskoppelfläche verjüngenden, ersten Lichtdurchleitteil umfasst, der vorteilhafterweise zwischen der ersten Lichteinkoppelfläche und der ersten Lichtauskoppelfläche durch eine erste Lichtdurchleitteil- Oberfläche begrenzt ist, wobei der ersten Tragrahmen eine der ersten Lichtauskoppelfläche zugewandte erste Fläche mit einer ersten äußeren Teilfläche und zumindest einer ersten inneren Teilfläche umfasst, und wobei die erste äußere Teilfläche, insbesondere mittels einer ersten, insbesondere ringförmigen, Stufe, gegenüber der ersten inneren Teilfläche in Richtung der ersten Lichtauskoppelfläche versetzt ist und/oder über die erste innere Teilfläche in Richtung der Lichtauskoppelfläche hinausragt, und
- (zumindest) einen zweiten Solarkonzentrator mit einem zweiten massiven Körper aus dem transparenten Material, der eine zweite Lichteinkoppelfläche und eine blankgepresste zweite Lichtauskoppelfläche umfasst, wobei der zweite massive Körper zwischen der zweiten Lichteinkoppelfläche und der zweiten Lichtauskoppelfläche einen zweiten Tragrahmen sowie einen, insbesondere sich in Richtung der zweiten Lichtauskoppelfläche verjüngenden, zweiten Lichtdurchleitteil umfasst, der vorteilhafterweise zwischen der zweiten Lichteinkoppelfläche und der zweiten Lichtauskoppelfläche durch eine zweite Lichtdurchleitteil-Oberfläche begrenzt ist, wobei der zweite Tragrahmen eine der zweiten Lichtauskoppelfläche zugewandte zweite Fläche mit einer zweiten äußeren Teilfläche und zumindest einer zweiten inneren Teilfläche umfasst, und wobei die zweite innere Teilfläche, insbesondere mittels einer zweiten, insbesondere ringförmigen, Stufe, gegenüber der zweiten äußeren Teilfläche in Richtung der zweiten Lichtauskoppelfläche versetzt ist und/oder über die zweite äußere Teilfläche in Richtung der zweiten Lichtauskoppelfläche hinausragt, 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.-% Al203,
0,1 bis 1 Gew.-% Li20,
0,3, insbesondere 0,4, bis 1 ,5 Gew.-% Sb203,
insbesondere 2 bis 4 Gew.-% BaO,
60 bis 75 Gew.-% Si02, 3 bis 12 Gew.-% Na20,
3 bis 12 Gew.-% K20 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.
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.
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.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung verläuft die erste bzw. zweite Stufe insbesondere im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse des Solarkonzentrators. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Höhe der ersten Stufe und/oder die Höhe der zweiten Stufe nicht mehr als 0,3 mm, insbesondere nicht mehr als 0,1 mm.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die erste bzw. zweite äußere Teilfläche radial bzw. orthogonal zur optischen Achse des ersten bzw. zweiten Solarkonzentrators um nicht weniger als 0,5 mm, insbesondere um nicht weniger als 1 mm, vorteilhafterweise um nicht weniger als 1 ,5 mm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die erste bzw. zweite äußere Teilfläche radial bzw. orthogonal zur optischen Achse des Solarkonzentrators um nicht mehr als 2,5 mm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die erste bzw. zweite äußere Teilfläche eine Ringfläche. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Dicke (= B in Fig. 5) der Ringfläche nicht weniger als 0,5 mm, insbesondere nicht weniger als 1 mm, vorteilhafterwei- se nicht weniger als 1 ,5 mm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Dicke (= B in Fig. 5) der Ringfläche nicht mehr als 2,5 mm.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung geht die erste bzw. zweite Lichtleiterteil- Oberfläche mit einer stetigen ersten Ableitung in die erste bzw. zweite Lichtauskoppelfläche über. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung geht die erste bzw. die zweite Lichtleiterteil-Oberfläche mit einer Krümmung in die erste bzw. zweite 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 ersten bzw. zweiten Lichtleiterteil-Oberfläche in die erste bzw. zweite Lichtauskoppelfläche blankgepresst.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die erste bzw. die zweite Lichteinkoppelfläche blankgepresst. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die erste bzw. die zweite Lichteinkoppelfläche konvex oder plan. Die erste bzw. die zweite Lichteinkoppelfläche kann asphärisch oder sphärisch geformt sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die erste bzw. die zweite Lichtauskoppelfläche konvex (gekrümmt) . In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die erste konvexe bzw. die zweite konvexe Lichtauskoppelfläche mit einem Krümmungsradius von mehr als 30 mm gekrümmt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die erste konvexe bzw. die zweite konvexe Lichtauskoppelfläche derart gekrümmt, dass ihre (maximale) Konturabweichung von der idealen Ebene bzw. der Lichtauskoppelebene weniger als 100 μπι 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 erste konvexe bzw. die zweite konvexe Lichtauskoppelfläche derart gekrümmt, dass ihre (maximale) Konturabweichung von der idealen Ebene bzw. der Lichtauskoppelebene mehr als 1 μητι, insbesondere mehr als 40 μιη, beträgt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die erste bzw. die zweite Lichtauskoppelfläche plan. Eine plane Lichtauskoppelfläche kann eine insbesondere schrumpfungsbedingte, insbesondere konkave, Konturabweichung von einer idealen Ebene aufweisen, die zum Beispiel bis zu 20 pm oder sogar bis 40 pm betragen kann.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der erste bzw. der zweite Tragrahmen einem, insbesondere vollständig blankgepressten, Außenrand. 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, bzw. 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 ersten bzw. des zweiten Solarkonzentrators blankgepresst.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die erste bzw. die zweite Lichtleiterteil-Oberfläche zumindest eine Einkerbung. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die erste bzw. die zweite Lichtleiterteil-Oberfläche zumindest zwei getrennte Einkerbungen. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die erste bzw. die zweite 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 Solarkonzentrator der vorgenannten Charge sowie ein Fotovoltaikelement aufweist, wobei der Solarkonzentrator mit seiner Lichtauskoppelfläche mit dem Fotovoltaikelement verbunden und/oder dem 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 Solarkonzentra- 'tor 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 (Primär-Solarkonzentrator) 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.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Herstellen eines, insbesondere vorgenannten, Solarkonzentrators aus einem transparenten Material, wobei der Solarkonzentrator eine Lichteinkoppelfläche, eine Lichtauskoppelfläche, zwischen der Lichteinkoppel- fläche und der Lichtauskoppelfläche einen Tragrahmen sowie vorteilhafterweise einen zwischen der Lichteinkoppelfläche und der Lichtauskoppelfläche angeordneten, insbesondere sich in Richtung der Lichtauskoppelfläche verjüngenden, Lichtdurchleitteil umfasst, der zwischen der Lichteinkoppelfläche und der Lichtauskoppelfläche durch eine Lichtdurchleitteil-Oberfläche begrenzt ist, wobei das transparente Material (insbesondere in Form eines (viskosen/flüssigen) Tropfens), zwischen einer ersten Form (insbesondere zum Formen der Lichteinkoppelfläche) und zumindest einer zweiten Form (insbesondere zum Formen der Lichtauskoppelfläche) zum Solarkonzentrator derart blankgepresst wird, dass mittels eines ersten Formteils der zweiten Form eine äußere Teilfläche einer der Lichtauskoppelfläche zugewendeten Oberfläche des Tragrahmens blankgepresst wird, und dass mittels eines zweiten Formteils der zweiten Form eine innere Teilfläche der der Lichtauskoppelfläche zugewandeten Oberfläche des Tragrahmens blankgepresst wird (wobei das erste Formteil das zweite Formteil, insbesondere zumindest teilweise, umschließt), wobei das zweite Formteil der zweiten Form, insbesondere vertikal und/oder entlang der optischen Achse des Solarkonzentrators, derart gegenüber dem ersten Formteil der zweiten Form verschoben bzw. bewegt wird, dass in Abhängigkeit der Volumens des transparenten Materials entweder die äußere Teilfläche über die innere Teilfläche in Richtung der Lichtauskoppelfläche hinausragt oder die innere Teilfläche über die äußere Teilfläche in Richtung der Lichtauskoppelfläche hinausragt.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Herstellen von Solarkonzentratoren aus einem transparenten Material, wobei ein erster Solarkonzentrator eine erste Lichteinkoppelfläche, eine erste Lichtauskoppelfläche, zwischen der ersten Lichteinkoppelfläche und der ersten Lichtauskoppelfläche einen ersten Tragrahmen sowie vorteilhafterweise einen zwischen der ersten Lichteinkoppelfläche und der ersten Lichtauskoppelfläche angeordneten, insbesondere sich in Richtung der ersten Lichtauskoppelfläche verjüngenden, ersten Lichtdurchleitteil umfasst, der zwischen der ersten Lichteinkoppelfläche und der ersten Lichtauskoppelfläche durch eine erste Lichtdurchleitteil-Oberfläche begrenzt ist, wobei ein zweiter Solarkonzentrator eine zweite Lichteinkoppelfläche, eine zweite Lichtauskoppelfläche, zwischen der zweiten Lichteinkoppelfläche und der zweiten Lichtauskoppelfläche einen zweiten Tragrahmen sowie vorteilhafterweise einen zwischen der zweiten Lichteinkoppelfläche und der zweiten Lichtauskoppelfläche angeordneten, insbesondere sich in Richtung der zweiten Lichtauskoppelfläche verjüngenden, zweiten Lichtdurchleitteil umfasst, der zwischen der zweiten Lichteinkoppelfläche und der zweiten Lichtauskoppelfläche durch eine zweite Lichtdurchleitteil-Oberfläche begrenzt ist, wobei das transparente Material, zwischen einer ersten Form und zumindest einer zweiten Form zum ersten Solarkonzentra- tor derart blankgepresst wird, dass mittels eines ersten Formteils der zweiten Form eine erste äußere Teilfläche einer der ersten Lichtauskoppelfläche zugewendeten ersten Oberfläche des ersten Tragrahmens blankgepresst wird, wobei mittels eines zweiten Formteils der zweiten Form eine erste innere Teilfläche der der ersten Lichtauskoppelfläche zugewendeten ersten Oberfläche des ersten Tragrahmens blankgepresst wird, wobei das zweite Formteil der zweiten Form, insbesondere vertikal und/oder entlang der optischen Achse des ersten Solarkonzentrators, derart gegenüber dem ersten Formteil der zweiten Form verschoben bzw. bewegt wird, dass (in Abhängigkeit der Volumens des transparenten Materials) die erste äußere Teilfläche über die erste innere Teilfläche in Richtung der ersten Lichtauskoppelfläche hinausragt, wobei der erste Solarkonzentrator der ersten Form und der zweiten Form entnommen wird, wobei das transparente Material anschließend zwischen der ersten Form und der zweiten Form zum zweiten Solarkonzentrator derart blankgepresst wird, dass mittels eines ersten Formteils der zweiten Form eine zweite äußere Teilfläche einer der zweiten Lichtauskoppelfläche zugewandeten zweiten Oberfläche des zweiten Tragrahmens blankgepresst wird, wobei mittels eines zweiten Formteils der zweiten Form eine zweite innere Teilfläche der der zweiten Lichtauskoppelfläche zugewandeten zweiten Oberfläche des zweiten Tragrahmens blankgepresst wird, wobei das zweite Formteil der zweiten Form, insbesondere vertikal und/oder entlang der optischen Achse des zweiten Solarkonzentrators, derart gegenüber dem ersten Formteil der zweiten Form verschoben bzw. bewegt wird, dass (in Abhängigkeit der Volumens des transparenten Materials) die zweite innere Teilfläche über die zweite äußere Teilfläche in Richtung der zweiten Lichtauskoppelfläche hinausragt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Lichtauskoppelfläche bzw. die erste Lichtauskoppelfläche bzw. die zweite Lichtauskoppelfläche mittels zumindest eines dritten Formteils der zweiten Form blankgepresst. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umschließt das erste Formteil das dritte Formteil, insbesondere zumindest teilweise. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zwischen dem zweiten Formteil und dem dritten Formteil ein Unterdruck erzeugt wird, mittels dessen das transparente Material vor dem Blankpressen im flüssigem Zustand in die zweite Form gezogen. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Unterdruck zumindest 0,5 bar. Der Unterdruck entspricht in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung insbesondere Vakuum. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Unterdruck unmittelbar mit Befüllen der zweiten Form, unmittelbar vor dem Pressen oder zu einem Zeitpunkt zwischen dem Befüllen der zweiten Form und dem Pressen erzeugt werden. In weiterhin vorteil after Ausgestaltung der Erfindung wird der Zeitpunkt, an dem mit dem Erzeugen des Unterdrucks begonnen wird, insbesondere in Abhängigkeit von Eigenschaften eines oder mehrerer zuvor mittels der zweiten Form hergestellter Solarkonzentratoren, eingestellt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Zeitpunkt, an dem mit dem Erzeugen des Unterdrucks begonnen wird, insbesondere in Abhängigkeit von Eigenschaften eines oder mehrerer zuvor hergestellter Solarkonzentratoren, eingestellt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das transparente Material anschließend jedoch vor dem Blankpressen abgekühlt. Kühlen im Sinne der Erfindung kann aktiv, insbesondere durch Zuführung eines Kühlmittels, erfolgen oder passiv durch Abwarten, bis sich die gewünschte Viskosität bzw. Temperatur einstellt. Das Abkühlen erfolgt insbesondere durch Verzögern des Schließens der aus der ersten Form und der zweiten Form gebildeten Gesamtform, nachdem das transparente Material im flüssigen Zustand mittels des Unterdrucks in die zweite Form gezogen worden ist. Das Verzögern umfasst dabei insbesondere ein Zeitintervall von zumindest 0,02 tTg. Das Verzögern umfasst insbesondere ein Zeitintervall von höchstens 0,15 tTg. Das Verzögern bzw. das Abkühlen dauert insbesondere zumindest 0,02 tTg. Das Verzögern bzw. das Abkühlen dauert insbesondere höchstens 0,15 tTg. tTg ist dabei die Zeit, die unter den Bedingungen des jeweiligen (aktiven oder passiven) Kühlens notwendig ist, bis jeder Bereich des transparenten Materials eine Temperatur gleich oder unterhalb der Transformationstemperatur Tg erreicht hat.
Während des Abkühlens oder nach dem Abkühlen kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche des flüssigen transparenten Materials, die der ersten Form zugewandt ist, lokal, zum Beispiel durch eine Flamme, aufgeheizt wird.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Solarkonzentrator nach dem Blankpressen mittels eines in der ersten Form erzeugten Unterdrucks aus der zweiten gezogen. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Solarkonzentrator danach hängend gekühlt. Das Kühlen kann aktiv, insbesondere durch Zuführung eines Kühlmittels, erfolgen oder passiv durch Abwarten, bis sich die gewünschte Viskosität bzw. Temperatur einstellt. Das hängende Abkühlen dauert insbesondere zumindest 5 Sekunden. Danach ist insbesondere vorgesehen, dass der Solarkonzentrator auf einer geeigneten Unterlage auf einem Kühlband, insbesondere unter Zuführung von Wärme, gekühlt wird. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung berührt das erste Formteil die erste Form beim Blankpressen.
Eine erste Form ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine Oberform. Eine zweite Form ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine Unterform.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie, wobei in die Lichteinkoppelfläche eines vorgenannten Solarkonzentrators Sonnenlicht eingekoppelt wird.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Solarkonzentrator,
Fig. 2 den Solarkonzentrator gemäß Fig. 1 in einer ausschnittsweisen Darstellung, Fig. 3 den Solarkonzentrator gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht,
Fig. 4 den Solarkonzentrator gemäß Fig. 1 in einer Schnittdarstellung entsprechend der
Schnittlinie A-A in Fig. 3,
Fig. 5 einen Ausschnitt aus Fig. 4
Fig. 6 den Solarkonzentrator gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von unten,
Fig. 7 ein Verfahren zum Herstellen eines Solarkonzentrators,
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel einer Form zum Formen des Solarkonzentrators gemäß Fig. 1 ,
Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel der Verwendung der Form gemäß Fig. 8 zum Formen eines weiteren Solarkonzentrators und
Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel für ein Solarmodul mit einem Solarkonzentrator gemäß
Fig. 1 .
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Solarkonzentrator 1 in einer Querschnittsdarstellung. Der Solarkonzentrator 1 umfasst eine Lichteinkoppelfläche 2 und eine blankgepresste Lichtauskoppeifläche 3 sowie einen zwischen der Lichteinkoppelfläche 2 und der Lichtauskoppeifläche 3 angeordneten sich in Richtung der Lichtauskoppeifläche 3 verjüngenden Lichtleiterteil 4. Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Lichtleiterteil-Oberfläche, die den Lichtleiterteil 4 zwischen der Lichteinkoppelfläche 2 und der Lichtauskoppeifläche 3 begrenzt. Dabei geht die Lichtleiterteil-Oberfläche 5 - wie detailliert in Fig. 2 dargestellt - mit einer Krümmung 8 in die Lichtauskoppeifläche 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 pm beträgt.
Fig. 3 zeigt den Solarkonzentrator 1 in einer Draufsicht und Fig. 4 zeigt den Solarkonzentrator in einer Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie A-A in Fig. 3. Fig. 6 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.
Zwischen der Lichteinkoppelfläche 2 und der Lichtleiterteil-Oberfläche 5 weist der Solarkonzentrator 1 einen Tragrahmen 6 mit einem blankgepressten Außenrand 61 auf. Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Tragrahmens 6 aus Fig. 4. Der Tragrahmen 6 umfasst eine der Lichtauskoppelfläche 3 zugewandte Fläche 63 mit einer äußeren Teilfläche 66 und einer inneren Teilfläche 65. Die äußere Teilfläche 66 ist mittels einer Stufe 64 der Höhe H bis zu 0,3 mm gegenüber der inneren Teilfläche 65 in Richtung der Lichtauskoppelfläche 3 versetzt bzw. ragt aufgrund der Stufe 64 der Höhe H bis zu 0,3 mm über die innere Teilfläche 65 in Richtung der Lichtauskoppelfläche 3 hinaus. Die äußere Teilfläche erstreckt sich (Erstreckung B bzw. radiale Erstreckung B) radial bzw. orthogonal zur optischen Achse 100 des Solarkonzentrators zwischen 0,5 mm und 2,5 mm.
Fig. 7 zeigt ein Verfahren zur Herstellung des Solarkonzentrators 1. Das Verfahren beginnt mit einem Schritt 201 , in dem ein Tropfen transparenten Materials am Auslauf eines Spenders abgeschnitten wird. Dazu wird eine in Fig. 8 dargestellte Teilform 10 unter dem Auslauf positioniert, sodass der Tropfen direkt in die Teilform 10 gelangt bzw. fällt. Es kann vorgesehen sein, dass der Tropfen geschnitten wird und in die Teilform 10 fällt oder während des Fließens durch die Teilform 10 aufgenommen und dann geschnitten wird. Die Teilform 10 ist ein Ausführungsbeispiel für eine zweite Teilform im Sinne der Ansprüche.
Die Teilform 10 umfasst ein Formteil 15, ein Formteil 1 1 zum Formen der Lichtdurchleitteil- Oberfläche 5 und ein Formteil 12 zum Formen der Lichtauskoppelfläche 3, wobei das Formteil 15 das Formteil 1 1 und das Formteil 12 umgibt. Das Formteil 15 ist ein Ausführungsbeispiel für ein erstes Formteil im Sinne der Ansprüche. Das Formteil 1 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein zweites Formteil im Sinne der Ansprüche und das Formteil 12 ist ein Ausführungsbeispiel für ein drittes Formteil im Sinne der Ansprüche. Zwischen der Teilform 12 und der Teilform 1 sind Kanäle 17 gebildet.
Dem Schritt 201 folgt ein Schritt 202, indem in den Kanälen 17 ein Unterdruck erzeugt wird, sodass das transparente Material in die Teilform 10 gezogen wird. Es folgt ein Schritt 203, in dem das flüssige Material für eine Dauer zwischen 0,02 tTg und 0,15 tTg abgekühlt wird, wobei tTg die Zeit ist, die unter den Bedingungen des aktiven oder passiven Kühlens notwendig ist, bis jeder Bereich des transparenten Materials eine Temperatur gleich oder unterhalb der Transformationstemperatur Tg erreicht hat. Im Zuge der Schritte 202 und 203 oder danach wird die Teilform 10 in einer Pressvorrichtung positioniert. Der Unterdruck (gemäß Schritt 202) kann unmittelbar mit Befüllen der Teilform 10, unmittelbar vor dem Pressen oder zu einem Zeitpunkt zwischen dem Befüllen der Teilform 10 und dem Pressen erzeugt werden. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Zeitpunkt, an dem mit dem Erzeugen des Unterdrucks begonnen wird, insbesondere in Abhängigkeit von Eigenschaften eines oder mehrerer zuvor mittels der Form hergestellter Solarkonzentratoren, einstellbar ist.
Optional folgt ein Schritt 204, in dem die einer Teilform 16 zugewandte Oberfläche des transparenten Materials, die nach dem Pressen die Lichteinkoppelfläche 2 bildet, zum Beispiel durch Feuerpolitur erwärmt wird.
Es folgt ein Schritt 205, in dem das transparente Material zwischen der Teilform 10 und der Teilform 16 zu dem Solarkonzentrator 1 blankgepresst wird. Dabei ist vorgesehen, dass der Außenrand 61 des Tragrahmens 6 unter vollständigem Formkontakt blankgepresst wird. Die Teilform 16 und das Formteil 15 werden in Kontakt gebracht. Die Stufe 64 wird durch einen Versatz zwischen dem Formteil 15 und dem Formteil 1 1 geformt.
Es folgt ein Schritt 206, in dem die durch die Teilform 10 und die Teilform 16 gebildete Form geöffnet wird. Dazu wird zum Beispiel die Teilform 16 nach oben bewegt. Es ist vorgesehen, dass in der Teilform 16 ein Unterdruck erzeugt wird, sodass der fertig gepresste Solarkonzentrator 1 mit der Teilform 16 aus der Teilform 10 bewegt wird. Anschließend kann vorgesehen sein, dass bestimmte Bereiche des Solarkonzentrators 1 mit Kaltluft angeblasen werden, alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen werden, dass die Lichtdurchleitteil- Oberfläche 5 beheizt wird. Es ist ein optionaler Schritt 207 vorgesehen, in dem der Solarkonzentrator 1 heiß beschichtet wird. Zudem ist in einem optionalen Schritt 208 eine optische Inspektion des Solarkonzentrators 1 vorgesehen. Es folgt ein Schritt 209, in dem der Solarkonzentrator 1 einer Kühlbahn übergeben und auf dieser gezielt abgekühlt wird.
Zudem beginnt das Verfahren nach dem Schritt 206 von neuem, d.h. dem Schritt 206 folgt - wie in Fig. 9 dargestellt - auch Schritt 201 zum Herstellen des nächsten Solarkonzentrators 1A mittel der Teilformen 10 und 16. Der Solarkonzentrator 1 A umfasst eine Lichteinkoppelfläche 2A und eine blankgepresste Lichtauskoppelfläche 3A sowie einen zwischen der Lichteinkoppelfläche 2A und der Lichtauskoppelfläche 3A angeordneten sich in Richtung der Lichtauskoppelfläche 3A verjüngenden Lichtleiterteil 4A. Bezugszeichen 5A bezeichnet eine Lichtleiterteil-Oberfläche, die den Lichtleiterteil 4A zwischen der Lichteinkoppelfläche 2A und der Lichtauskoppelfläche 3A begrenzt. Zwischen der Lichteinkoppelfläche 2A und der Lichtleiterteil-Oberfläche 5A weist der Solarkonzentrator 1A einen Tragrahmen 6 mit einem blankgepressten Außenrand 61 A auf. Der Tragrahmen 6 umfasst eine der Lichtauskoppelfläche 3A zugewandte Fläche 63A mit einer äußeren Teilfläche 66A und einer inneren Teilfläche 65A. Die innere Teilfläche 65A ist mittels einer Stufe 64A einer Höhe bis zu 0,3A mm gegenüber der äußeren Teilfläche 66A in Richtung der Lichtauskoppelfläche 3A versetzt bzw. ragt aufgrund der Stufe 64A über die äußere Teilfläche 66A in Richtung der Lichtauskoppelfläche 3A hinaus.
Fig. 10 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.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Charge aus drei, zehn, hundert oder zehntausend, insbesondere mittels derselben Form hergestellten, Solarkonzentratoren, die Charge umfassend:
- einen ersten Solarkonzentrator (1 ) mit einem ersten massiven Körper aus einem transparenten Material, der eine erste Lichteinkoppelfläche (2) und eine erste blankgepresste Lichtauskoppelfläche (3) umfasst, wobei der massive Körper zwischen der ersten Lichteinkoppelfläche (2) und der ersten Lichtauskoppelfläche (3) einen ersten Tragrahmen (61 ) sowie einen, insbesondere sich in Richtung der ersten Lichtauskoppelfläche (3) verjüngenden, ersten Lichtdurchleitteil (4) umfasst, der vorteilhafterweise zwischen der ersten Lichteinkoppelfläche (2) und der ersten Lichtauskoppelfläche (3) durch eine erste Lichtdurchleitteil-Oberfläche (5) begrenzt ist, wobei der ersten Tragrahmen (61 ) eine der ersten Lichtauskoppelfläche (3) zugewandte erste Fläche (63) mit einer ersten äußeren Teilfläche (66) und zumindest einer ersten inneren Teilfläche (65) umfasst, und wobei die erste äußere Teilfläche (66), insbesondere mittels einer ersten, insbesondere ringförmigen, Stufe (64), gegenüber der ersten inneren Teilfläche (65) in Richtung der ersten Lichtauskoppelfläche (3) versetzt ist und/oder über die erste innere Teilfläche (65) in Richtung der Lichtauskoppelfläche (3) hinausragt, und
- einen zweiten Solarkonzentrator (1A) mit einem zweiten massiven Körper aus dem transparenten Material, der eine zweite Lichteinkoppelfläche (2A) und eine blankgepresste zweite Lichtauskoppelfläche (3A) umfasst, wobei der zweite massive Körper zwischen der zweiten Lichteinkoppelfläche (2A) und der zweiten Lichtauskoppelfläche (3A) einen zweiten Tragrahmen (61 A) sowie einen, insbesondere sich in Richtung der zweiten Lichtauskoppelfläche (3A) verjüngenden, zweiten Lichtdurchleitteil (4A) umfasst, der vorteilhafterweise zwischen der zweiten Lichteinkoppelfläche (2A) und der zweiten Lichtauskoppelfläche (3A) durch eine zweite Lichtdurchleitteil-Oberfläche (5A) begrenzt ist, wobei der zweite Tragrahmen (61 A) eine der zweiten Lichtauskoppelfläche (3A) zugewandte zweite Fläche (63A) mit einer zweiten äußeren Teilfläche (66A) und zumindest einer zweiten inneren Teilfläche (65A) umfasst, und wobei die zweite innere Teilfläche (65A), insbesondere mittels einer zweiten, insbesondere ringförmigen, Stufe (64A), gegenüber der zweiten äußeren Teilfläche (66A) in Richtung der zweiten Lichtauskoppelfläche (3A) versetzt ist und/oder über die zweite äußere Teilfläche (66A) in Richtung der zweiten Lichtauskoppelfläche (3A) hinausragt.
2. Charge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der ersten Stufe (64) und/oder die Höhe der zweiten Stufe (64A) nicht mehr als 0,3 mm beträgt.
3. Charge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtleiterteil-Oberfläche (5) und/oder die zweite Lichtleiterteil-Oberfläche (5A) zumindest eine Einkerbung (91 ) umfasst.
4. Solarmodul, dadurch gekennzeichnet, dass ein Solarkonzentrator (1 , 1A) der Charge nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit seiner Lichtauskoppelfläche (3, 3A) mit einem Fotovoltaikelement verbunden und/oder einem Fotovoltaikelement zugewandt ist.
5. Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass in die Lichteinkoppelfläche (2, 2A) eines Solarkonzentrators (1 , 1A) eines Solarmoduls gemäß Anspruch 4 Sonnenlicht eingekoppelt wird.
6. Verfahren zum Herstellen eines Solarkonzentrators (1 ) aus einem transparenten Material, wobei der Solarkonzentrator (1 ) eine Lichteinkoppelfläche (2), eine Lichtauskoppelfläche (3), zwischen der Lichteinkoppelfläche (2) und der Lichtauskoppelfläche (3) einen Tragrahmen (61 ) sowie vorteilafterweise einen zwischen der Lichteinkoppelfläche (2) und der Lichtauskoppelfläche (3) angeordneten, insbesondere sich in Richtung der Lichtauskoppelfläche (3) verjüngenden, Lichtdurchleitteil (4) umfasst, der zwischen der Lichteinkoppelfläche (2) und der Lichtauskoppelfläche (3) durch eine Lichtdurchleitteil-Oberfläche (5) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Material, zwischen einer ersten Form (16) und zumindest einer zweiten Form (10) zum Solarkonzentrator (1 ) derart blankgepresst wird, dass mittels eines ersten Formteils der zweiten Form (10) eine äußere Teilfläche einer der Lichtauskoppelfläche (3) zugewandeten Oberfläche (63) des Tragrahmens blankgepresst wird, und dass mittels eines zweiten Formteils der zweiten Form (10) eine innere Teilfläche der der Lichtauskoppelfläche (3) zugewendeten Oberfläche (63) des Tragrahmens blankgepresst wird, wobei das zweite Formteil der zweiten Form (10), insbesondere vertikal und/oder entlang der optischen Achse des Solarkonzentrators (1 ), derart gegenüber dem ersten Formteil der zweiten Form (10) verschoben bzw. bewegt wird, dass in Abhängigkeit der Volumens des transparenten Materials entweder die äußere Teilfläche (66) über die innere Teilfläche (65) in Richtung der Lichtauskoppelfläche (3) hinausragt oder die innere Teilfläche (65) über die äußere Teilfläche (66) in Richtung der Lichtauskoppelfläche (3) hinausragt.
Verfahren nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtauskoppelfläche (3) mittels zumindest eines dritten Formteils der zweiten Form (10) blankgepresst wird.
Verfahren zum Herstellen von Solarkonzentratoren (1 , 1 A) aus einem transparenten Material, wobei ein erster Solarkonzentrator (1) eine erste Lichteinkoppelfläche (2), eine erste Lichtauskoppelfläche (3), zwischen der ersten Lichteinkoppelfläche (2) und der ersten Lichtauskoppelfläche (3) einen ersten Tragrahmen (61 ) sowie vorteilhafterweise einen zwischen der ersten Lichteinkoppelfläche (2) und der ersten Lichtauskoppelfläche (3) angeordneten, insbesondere sich in Richtung der ersten Lichtauskoppelfläche (3) verjüngenden, ersten Lichtdurchleitteil (4) umfasst, der zwischen der ersten Lichteinkoppelfläche (2) und der ersten Lichtauskoppelfläche (3) durch eine erste Lichtdurchleitteil-Oberfläche (5) begrenzt ist, wobei ein zweiter Solarkonzentrator (1A) eine zweite Lichteinkoppelfläche (2A), eine zweite Lichtauskoppelfläche (3A), zwischen der zweiten Lichteinkoppelfläche (2A) und der zweiten Lichtauskoppelfläche (3A) einen zweiten Tragrahmen (61 A) sowie vorteilhafterweise einen zwischen der zweiten Lichteinkoppelfläche (2A) und der zweiten Lichtauskoppelfläche (3A) angeordneten, insbesondere sich in Richtung der zweiten Lichtauskoppelfläche (3A) verjüngenden, zweiten Lichtdurchleitteil (4A) umfasst, der zwischen der zweiten Lichteinkoppelfläche (2A) und der zweiten Lichtauskoppelfläche (3A) durch eine zweite Lichtdurchleitteil-Oberfläche (5A) begrenzt ist, wobei das transparente Material, zwischen einer ersten Form (16) und zumindest einer zweiten Form (10) zum ersten Solarkonzentrator (1 ) derart blankgepresst wird, dass mittels eines ersten Formteils (15) der zweiten Form (10) eine erste äußere Teilfläche (66) einer der ersten Lichtauskoppelfläche (3) zugewandeten ersten Oberfläche (63) des ersten
Tragrahmens (61 ) blankgepresst wird, wobei mittels eines zweiten Formteils (1 1 ) der zweiten Form (10) eine erste innere Teilfläche (65) der der ersten Lichtauskoppelfläche (3) zugewandeten ersten Oberfläche (63) des ersten Tragrahmens (61 ) blankgepresst wird, wobei das zweite Formteil (1 1 ) der zweiten Form (10), insbesondere vertikal und/oder entlang der optischen Achse des ersten Solarkonzen- trators (1 ), derart gegenüber dem ersten Formteil (15) der zweiten Form (10) verschoben bzw. bewegt wird, dass die erste äußere Teilfläche (66) über die erste innere Teilfläche (65) in Richtung der ersten Lichtauskoppelfläche (3) hinausragt, wobei der erste Solarkonzentrator (1 ) der ersten Form (16) und der zweiten Form (10) entnommen wird, wobei das transparente Material anschließend zwischen der ersten Form (16) und der zweiten Form (10) zum zweiten Solarkonzentrator (1 A) derart blankgepresst wird, dass mittels eines ersten Formteils (15) der zweiten Form (10) eine zweite äußere Teilfläche (66A) einer der zweiten Lichtauskoppelfläche (3A) zugewandeten zweiten Oberfläche des zweiten Tragrahmens (61 A) blankgepresst wird, wobei mittels eines zweiten Formteils (1 1 ) der zweiten Form (10) eine zweite innere Teilfläche (65A) der der zweiten Lichtauskoppelfläche (3A) zugewandeten zweiten Oberfläche des zweiten Tragrahmens (61 A) blankgepresst wird, wobei das zweite Formteil (1 1 ) der zweiten Form (10), insbesondere vertikal und/oder entlang der optischen Achse des zweiten Solarkonzentrators (1A), derart gegenüber dem ersten Formteil (15) der zweiten Form (10) verschoben bzw. bewegt wird, dass die zweite innere Teilfläche (65A) über die zweite äußere Teilfläche (66A) in Richtung der zweiten Lichtauskoppelfläche (3A) hinausragt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtauskoppelfläche (3) und die zweite Lichtauskoppelfläche (3A) mittels zumindest eines dritten Formteils der zweiten Form (10) blankgepresst werden.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formteil das dritte Formteil, insbesondere zumindest teilweise, umschließt. Verfahren nach Anspruch 7, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten Formteil und dem dritten Formteil ein Unterdruck erzeugt wird, mittels dessen das transparente Material vor dem Blankpressen im flüssigem Zustand in die zweite Form (10) gezogen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formteil die erste Form beim Blankpressen berührt.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017009440A1 (de) 2017-10-10 2019-04-11 DOCTER OPTlCS SE Verfahren zum Herstellen eines optischen Elementes aus Glas
DE102017009441A1 (de) 2017-10-10 2019-04-11 DOCTER OPTlCS SE Verfahren zum Herstellen eines optischen Elementes aus Glas
WO2021008647A1 (de) 2019-07-13 2021-01-21 Docter Optics Se Verfahren zur herstellung eines optischen elementes aus glas
WO2021008657A1 (de) 2019-07-13 2021-01-21 Docter Optics Se Verfahren zur herstellung einer scheinwerferlinse für einen fahrzeugscheinwerfer
WO2021104583A1 (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
DE102020127639A1 (de) 2020-10-20 2022-04-21 Docter Optics Se Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas
WO2022083828A1 (de) 2020-10-20 2022-04-28 Docter Optics Se Verfahren zur herstellung eines optischen elementes aus glas
DE102021130715A1 (de) 2020-12-03 2022-06-09 Docter Optics Se Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas
DE102022102113A1 (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
US11643352B2 (en) 2019-05-03 2023-05-09 Docter Optics Se Method for manufacturing an optical element out of glass

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1645545A1 (de) * 2004-10-06 2006-04-12 Schott AG Verfahren zur Herstellung von Glaslinsen und Werkzeug zum Blankpressen
DE102008049860A1 (de) * 2008-10-01 2010-04-08 Docter Optics Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Kraftfahrzeugscheinwerferlinse
DE102011012727A1 (de) * 2010-08-30 2012-03-01 Docter Optics Gmbh Solarkonzentrator
WO2012072187A2 (de) * 2010-12-03 2012-06-07 Docter Optics Gmbh Solarkonzentrator

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201073660Y (zh) * 2007-07-03 2008-06-18 江阴市江顺模具有限公司 节能太阳能集光电磁板铝型材热挤压模具
US20090101207A1 (en) * 2007-10-17 2009-04-23 Solfocus, Inc. Hermetic receiver package
US7985921B2 (en) * 2007-11-14 2011-07-26 Solfocus, Inc. Systems to retain an optical element on a solar cell
WO2009109209A1 (de) 2008-03-03 2009-09-11 Docter Optics Gmbh Verfahren zum herstellen eines optischen glasteils, insbesondere einer kraftfahrzeugscheinwerferlinse
US20120217663A1 (en) * 2009-10-30 2012-08-30 Docter Optics Gmbh Solar concentrator and production method
ES2453203B1 (es) 2009-10-30 2015-03-13 Docter Optics Gmbh Concentrador solar
CN102156344B (zh) * 2010-02-11 2015-09-23 冯石文 微形凸透镜球面太阳能聚光板
US20130155535A1 (en) * 2010-08-16 2013-06-20 Ronald O. Woodward Integrated solar concentrator system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1645545A1 (de) * 2004-10-06 2006-04-12 Schott AG Verfahren zur Herstellung von Glaslinsen und Werkzeug zum Blankpressen
DE102008049860A1 (de) * 2008-10-01 2010-04-08 Docter Optics Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Kraftfahrzeugscheinwerferlinse
DE102011012727A1 (de) * 2010-08-30 2012-03-01 Docter Optics Gmbh Solarkonzentrator
WO2012072187A2 (de) * 2010-12-03 2012-06-07 Docter Optics Gmbh Solarkonzentrator

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017009441A1 (de) 2017-10-10 2019-04-11 DOCTER OPTlCS SE Verfahren zum Herstellen eines optischen Elementes aus Glas
WO2019072326A1 (de) 2017-10-10 2019-04-18 Docter Optics Se Verfahren zur herstellung eines optischen elementes aus glas
WO2019072325A1 (de) 2017-10-10 2019-04-18 Docter Optics Se Verfahren zur herstellung eines optischen elementes aus glas
DE102017009440A1 (de) 2017-10-10 2019-04-11 DOCTER OPTlCS SE Verfahren zum Herstellen eines optischen Elementes aus Glas
US11643352B2 (en) 2019-05-03 2023-05-09 Docter Optics Se Method for manufacturing an optical element out of glass
WO2021008647A1 (de) 2019-07-13 2021-01-21 Docter Optics Se Verfahren zur herstellung eines optischen elementes aus glas
WO2021008657A1 (de) 2019-07-13 2021-01-21 Docter Optics Se Verfahren zur herstellung einer scheinwerferlinse für einen fahrzeugscheinwerfer
WO2021104583A1 (de) 2019-11-28 2021-06-03 Docter Optics Se Verfahren zur herstellung eines optischen elementes aus glas
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
DE102020127639A1 (de) 2020-10-20 2022-04-21 Docter Optics Se Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas
WO2022083828A1 (de) 2020-10-20 2022-04-28 Docter Optics Se Verfahren zur herstellung eines optischen elementes aus glas
DE102021130715A1 (de) 2020-12-03 2022-06-09 Docter Optics Se Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas
DE102022102113A1 (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

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