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使用紫外线压印制造用于微聚光光伏发电的高性能透镜阵列
The International Journal of Advanced Manufacturing Technology ( IF 2.9 ) Pub Date : 2024-03-05 , DOI: 10.1007/s00170-024-13350-z
Norman Jost , Alejandra Jacobo-Martín , Guido Vallerotto , Jaime J. Hernández , Almudena Garcia-Sanchez , César Domínguez , Isabel Rodríguez , Ignacio Antón

微型聚光光伏发电 (micro-CPV) 是一种尖端的 CPV 方法,旨在通过缩小聚光太阳能电池和光学器件的尺寸来提高效率并降低太阳能发电的成本和碳足迹。与传统 CPV 相比,微型 CPV 尺寸减小,具有多种优势,包括更短的光路以及更低的电池温度和电阻损耗,从而提高电效率。与传统的 CPV 或硅模块相比,这可能会增加单位面积的能源产量。通过节省材料和使用由单元和光学元件的微小尺寸实现的连续制造方法来降低成本,例如用于光学元件的卷对卷 (R2R) 和卷对板 (R2P) 紫外线 (UV) 压印生产。然而,使这些工艺适应大面积菲涅尔微透镜阵列,不浪费面积且高效率仍然是一个挑战。在这项研究中,我们提出了一种用于开发全区域覆盖的微型 CPV 光学器件的综合方法——从设计和母版到放大、加工和复制。该方法涉及设计适合紫外线压印的非旋转对称基本插入件。至关重要的是,多个嵌件是通过精密加工产生的,并重新组合形成单个阵列母模,没有浪费的区域。然后,利用不同的紫外线固化材料,将母版复制到灵活的工作印模中,用于菲涅尔透镜阵列的紫外线压印。透镜的功能特性表明,在准直白光下 178X 下的光学效率为 80%,代表使用 UV 压印菲涅尔透镜实现的最高有效浓度。此外,初始可靠性测试证实在热循环或户外暴露期间没有退化。该方法为使用 R2R 或 R2P 方法连续高通量制造微透镜阵列铺平了道路,在微 CPV 领域向前迈出了重要一步。





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更新日期:2024-03-06
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