(57)【要約】  本発明は、透明な材料製の中実本体を有する太陽光集光装置（１）に関し、この中実本体は光入射面（２）及び凸状光出射面（３）を備え、また、この中実本体は、光入射面（２）と凸状光出射面（３）の間に、光ガイド部分（４）を備え、上記光ガイド部分（４）は光出射面（３）の方向に向かって先細になっている。本発明は更に、このような太陽光集光装置（１）の製造方法にも関し、材料は２つの型（１０、１４）の間で正確に成形される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光集光装置（１）を透明な材料で製造するための方法であって、
前記太陽光集光装置（１）は、光入射面（２）、凸状光出射面（３）、及び前記光入射面（２）と前記凸状光出射面（３）の間に配置され、前記光出射面（３）の方向に向かって先細になっている光ガイド部分（４）を備え、
前記光ガイド部分（４）は光ガイド部分表面（５）によって前記光入射面（２）と前記凸状光出射面（３）の間に制限されており、
また、前記太陽光集光装置（１）を生成するために、前記光入射面（２）を成形するよう適合される第１の型（１４）と、前記凸状光出射面（３）を成形するよう適合される、凹状部分を有する少なくとも１つの第２の型（１０）との間で、前記透明な材料をブランク成形し、
前記透明な材料は、減圧によって前記第２の型（１０）に引き込まれることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記透明な材料は、特にその外側領域において、少なくとも部分的に前記ブランク成形中に前記減圧によって前記第２の型（１０）に引き込まれることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記減圧は少なくとも０．５ｂａｒであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記透明な材料は、成形の直前に、１０4.5ｄＰａｓ以下の粘度を有することを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記凸状光出射面（３）を成形するための前記凹状部分は、３０ｍｍ超の曲率半径で曲がっていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記凸状光出射面（３）を成形するための前記凹状部分は、前記型（１０）の理想平面からの輪郭の偏位の最大値が１００μｍ未満であるように曲がっていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記凸状光出射面（３）を成形するための前記凹状部分は、前記型（１０）の理想平面からの輪郭の偏位の最大値が１μｍ超であるように曲がっていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の型（１０）は少なくとも２つの部品からなることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の型（１０）は、前記光出射面（３）と前記光ガイド部分表面（５）の間の遷移部分を形成する領域に間隙を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記間隙は１０μｍ〜４０μｍの幅を有することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記減圧は、前記間隙において生成されることを特徴とする、請求項９及び１０に記載の方法。
【請求項１２】
透明な材料製の中実本体を有する太陽光集光装置（１）であって、
前記中実本体は光入射面（２）及び凸状光出射面（３）を備え、
前記中実本体は、前記光入射面（２）と前記凸状光出射面（３）の間に、前記光出射面（３）の方向に向かって先細になっている光ガイド部分（４）を備え、
前記光ガイド部分（４）は有利には、光ガイド部分表面（５）によって前記光入射面（２）と前記凸状光出射面（３）の間に制限されており、
前記凸状光出射面（３）は、
−３０ｍｍ超の曲率半径で、及び／又は
−理想平面及び前記光出射平面それぞれの一方からの輪郭の偏位の最大値が１００μｍ未満になるように、
曲がっている、太陽光集光装置（１）。
【請求項１３】
透明な材料製の太陽光集光装置（１）であって、
前記太陽光集光装置（１）は光入射面（２）、凸状光出射面（３）、及び前記光入射面（２）と前記凸状光出射面（３）の間にれ、前記光出射面（３）の方向に向かって先細になっている光ガイド部分（４）を備え、
前記光ガイド部分（４）は有利には、光ガイド部分表面（５）によって前記光入射面（２）と前記凸状光出射面（３）の間に制限されており、
前記凸状光出射面（３）は、
−３０ｍｍ超の曲率半径で、及び／又は
−理想平面及び前記光出射平面それぞれの一方からの輪郭の偏位の最大値が１００μｍ未満になるように、
曲がっている、太陽光集光装置（１）。
【請求項１４】
前記光ガイド部分表面（５）は、連続する第１の偏位によって前記光出射面（３）に融合することを特徴とする、請求項１２又は１３のいずれか１項に記載の太陽光集光装置（１）。
【請求項１５】
前記光ガイド部分表面（５）は湾曲部によって前記光出射面（３）に融合し、前記湾曲部の曲率半径は０．２５ｍｍ以下、特に０．１５ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１２、１３又は１４のいずれか１項に記載の太陽光集光装置（１）。
【請求項１６】
前記曲率半径は０．０４ｍｍ超であることを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の太陽光集光装置（１）。
【請求項１７】
前記凸状光出射面（３）は、理想平面及び前記光出射面（３）それぞれの一方からの輪郭の偏位の最大値が１μｍ超となるように曲がっていることを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の太陽光集光装置（１）。
【請求項１８】
前記光出射面（３）はブランク成形されることを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の太陽光集光装置（１）。
【請求項１９】
前記光ガイド部分表面（５）から前記光出射面（３）への特定の曲がりを有する遷移部分は、ブランク成形されることを特徴とする、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の太陽光集光装置（１）。
【請求項２０】
前記光出射面（３）はブランク成形されることを特徴とする、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の太陽光集光装置（１）。
【請求項２１】
前記凸状光出射面（３）はブランク成形されることを特徴とする、請求項１２〜２０のいずれか１項に記載の太陽光集光装置（１）。
【請求項２２】
請求項１２〜２１のいずれか１項に記載の太陽光集光装置（１）を、その凸状光出射面（３）で光電素子に接続することを特徴とする、太陽光モジュール。
【請求項２３】
請求項２２に記載の太陽光モジュールの太陽光集光装置（１）の光入射面（２）に太陽光を入射させることを特徴とする、電気エネルギを生成するための方法。
【請求項２４】
透明な材料で作製された中実本体を有する太陽光集光装置（１）を備える太陽光モジュールであって、
前記中実本体は光入射面（２）及び凸状光出射面（３）を備え、
前記中実本体は、前記光入射面（２）と前記凸状光出射面（３）の間に、前記凸状光出射面（３）の方向に向かって先細になっている光ガイド部分（４）を備え、
前記光ガイド部分（４）は有利には、光ガイド部分表面（５）によって前記光入射面（２）と前記凸状光出射面（３）の間に制限されており、
前記太陽光集光装置（１）は、その前記凸状光出射面（３）で光電素子に接続される、太陽光モジュール。
【請求項２５】
透明な材料で作製された太陽光集光装置（１）を備える太陽光モジュールであって、
前記中実本体は光入射面（２）、凸状光出射面（３）、及び前記光入射面（２）と前記凸状光出射面（３）の間に、前記凸状光出射面（３）の方向に向かって先細になっている光ガイド部分（４）を備え、
前記光ガイド部分（４）は有利には、光ガイド部分表面（５）によって前記光入射面（２）と前記凸状光出射面（３）の間に制限されており、
前記太陽光集光装置（１）は、その前記凸状光出射面（３）で光電素子に接続される、太陽光モジュール。
【請求項２６】
前記光ガイド部分表面（５）は、連続する第１の偏位によって前記凸状光出射面（３）に融合することを特徴とする、請求項２４又は２５のいずれか１項に記載の太陽光モジュール。
【請求項２７】
前記光ガイド部分表面（５）は湾曲部によって前記光出射面（３）に融合し、前記湾曲部の曲率半径は０．２５ｍｍ以下、特に０．１５ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項２４、２５又は２６のいずれか１項に記載の太陽光モジュール。
【請求項２８】
前記曲率半径は０．０４ｍｍ超であることを特徴とする、請求項２４〜２７のいずれか１項に記載の太陽光モジュール。
【請求項２９】
前記凸状光出射面（３）は、３０ｍｍ超の曲率半径で曲がっていることを特徴とする、請求項２４〜２８のいずれか１項に記載の太陽光モジュール。
【請求項３０】
前記凸状光出射面（３）は、理想平面及び前記光出射面（３）の一方からの輪郭の偏位の最大値が１００μｍ未満であるように曲がっていることを特徴とする、請求項２４〜２９のいずれか１項に記載の太陽光モジュール。
【請求項３１】
前記凸状光出射面（３）は、理想平面及び前記光出射面（３）それぞれの一方からの輪郭の偏位の最大値が１μｍ超となるように曲がっていることを特徴とする、請求項２４〜３０のいずれか１項に記載の太陽光モジュール。
【請求項３２】
前記光出射面（３）はブランク成形されることを特徴とする、請求項２４〜３１のいずれか１項に記載の太陽光モジュール。
【請求項３３】
前記光ガイド部分表面（５）から前記光出射面（３）への特定の曲がりを有する遷移部分は、ブランク成形されることを特徴とする、請求項２４〜３２のいずれか１項に記載の太陽光モジュール。
【請求項３４】
前記光入射面（２）はブランク成形されることを特徴とする、請求項２４〜３３のいずれか１項に記載の太陽光モジュール。
【請求項３５】
前記凸状光出射面（３）はブランク成形されることを特徴とする、請求項２４〜３４のいずれか１項に記載の太陽光モジュール。
【請求項３６】
請求項２４〜３５のいずれか１項に記載の太陽光モジュールの太陽光集光装置の光入射面（２）に太陽光を入射させることを特徴とする、電気エネルギを生成するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明な材料で作製した太陽光集光装置に関し、この太陽光集光装置は、光入射（表）面（例えば特許文献では光連結面とも呼ぶ）、光出射（表）面（例えば特許文献では光分離面とも呼ぶ）、及び光入射表面と光出射表面との間の光ガイド部分を備え（以下の明細書及び請求項において記載及び概説する光入射（連結）及び光出射（分離）領域について、「面」という用語のみを簡素化のために使用し、この用語は「表面」という用語及びその意味も同様に含むことに留意されたい）、光ガイド部分は光出射面の方向に向かって先細になっている。本発明は更に、このような太陽光集光装置を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は公知の太陽光集光装置１０１を示し、図２はその断面図を示す。太陽光集光装置１０１は、光入射面１０２及び研磨した光出射面１０３、並びに光入射面１０２と光出射面１０３の間に配置され、光出射面１０３の方向に向かって先細になっている光ガイド部分１０４を備える。参照番号１０５は光ガイド部分表面を示し、これは、光ガイド部分１０４を光入射面１０２と光出射面１０３の間に限定する。
【０００３】
特許文献１は、太陽光集光装置モジュールを開示し、この太陽光集光装置モジュールは、その前面側に前面レンズ、その背面側に受信電池、前面レンズと受信電池の間に、受信電池の少なくとも２つの相対する側面に沿った傾斜した側壁を有する反射材、及びモジュールの中心に平坦な垂直反射材を備え、反射材の側壁は、生成装置の高さＨとレンズの焦点距離Ｆとの間の比が０．６〜０．９になるように短くなっている。
【０００４】
特許文献２は、光を焦点に集中させるための装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許第１３９６０３５Ｂ１号
【特許文献２】米国特許第２００６／００１６４４８Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、太陽光集光装置の製造コストを削減することである。本発明の更なる目的は、制限された予算条件の範囲内で特に高品質の太陽光集光装置を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的は、太陽光集光装置を透明な材料で製造するための方法によって達成され、ここで、太陽光集光装置は、光入射面、凸状光出射面、及び光入射面と凸状光出射面の間に配置され、光出射面の方向に向かって（直線的又は非直線的に）先細になっている光ガイド部分を備え、光ガイド部分は有利には、光ガイド部分表面によって光入射面と凸状光出射面の間に制限されており、また、太陽光集光装置を生成するために、光入射面を成形するよう適合される第１の型と、光出射面を成形するよう適合される、凹状部分を有する少なくとも１つの第２の型との間で、透明な材料が特に２面を有するようにブランク成形され、この透明な材料は、特に透明な材料に成形圧力を掛け始める時に、減圧、即ち大気圧未満の圧力を用いて第２の型に引き込まれる。
【０００８】
本発明に係る太陽光集光装置は具体的には二次集光装置である。本発明の文脈において、透明な材料は具体的にはガラスである。本発明の文脈において、用語「ブランク成形」は具体的には、光学的に作用可能かつ効率的な表面を、後続のいずれの仕上げ又は更なる処理を不要なものとすることができる、又は用いない、又は提供してはいけないものとするように、圧力下で成形することとして理解すべきである。その結果特に、ブランク成形の後で光出射面を研磨しない、即ち研磨によって処理しないで済むことになる。
【０００９】
本発明の文脈において、光ガイド部分表面は特に、太陽光集光装置の光軸に関して少なくとも０．１°傾斜する。本発明の文脈において、光ガイド部分表面は特に、太陽光集光装置の光軸に関して、３°だけ傾斜する。太陽光集光装置の光軸は特に、光出射面と直交する。光ガイド部分表面はコーティングされていてよい。
【００１０】
本発明によれば、光出射又は光分離面は特に、その全領域が凸状である場合、凸状である。本発明の文脈において、光出射又は光分離面は特に、その全領域が実質的に凸状である場合、凸状である。本発明の文脈において、光出射又は光分離面は特に、少なくともその部分的領域が凸状である場合、凸状である。
【００１１】
特に、透明な材料は水ガラスとして切断され、第２の型内に、切断の筋目又は継ぎ目が光学領域の外にあるように位置決めされる。圧搾又は加圧成形において、特に、第１の型及び第２の型を互いに対して位置決めし、互いに近づくように動かす。加圧成形の後、特に、太陽光集光装置を冷却コンベヤの適切な支持手段上で冷却する。好都合な実施形態によると、太陽光集光装置は支持フレームを備える。ここで、特に、供給される水ガラスの重量の変動を、支持フランジを変化させることで調節する。また、余剰のガラスを回収し、その後（型からの除去に続いて）、この部分が落ちて取れるまで超高温フレームを有するフランジで加熱を行う、熱処理サイクルを適用してもよい。
【００１２】
本発明の更に好ましい実施形態では、透明な材料は、特にその外側領域において、少なくとも部分的に上記ブランク成形中に減圧によって第２の型に引き込まれる。本発明のまた更に好ましい実施形態では、減圧は少なくとも０．５ｂａｒである。本発明のまた更に好ましい実施形態では、減圧は特に、真空に対応する。本発明のまた更に好ましい実施形態では、透明な材料は成形の直前に、１０4.5ｄＰａｓ以下の粘度を有する。
【００１３】
本発明の更に有利な実施形態では、凸状光出射（光分離）面を成形するための凹状部分は、３０ｍｍ超の曲率半径で曲がっている。本発明の更に有利な実施形態では、凸状光出射面を成形するための凹状部分は、型の理想平面からの輪郭の（最大）偏位が１００μｍ未満であるように曲がっている。本発明の文脈において、型の理想平面は、具体的には、光ガイド部分表面を成形するために設ける（特に第２の型の）構成部品の、凸状光出射面を成形するための構成部品への遷移部分を通る平面のことである。本発明の更に有利な実施形態では、凸状光出射面を成形するための凹状部分は、型の理想平面からの輪郭の（最大）偏位が１μｍ超となるように曲がっている。
【００１４】
本発明のまた更に有利な実施形態では、第１の型は加熱及び／又は冷却される。本発明のまた更に好ましい実施形態では、第２の型は加熱及び／又は冷却される。
【００１５】
本発明の更に有益な実施形態では、第２の型は少なくとも２つの部品からなる。本発明の更に好ましい実施形態では、第２の型は、光出射面と光ガイド部分表面の間の遷移部分を形成する領域に間隙、具体的には周縁部間隙、特に環状の間隙を有する。ここで、特に、間隙は第２の型の第１の構成部品と第２の型の第２の構成部品の間に形成される、又は形成されることになる。本発明のまた更に有利な実施形態では、間隙は１０μｍ〜４０μｍの幅を有する。本発明の更に好都合な実施形態では、上記間隙において減圧を生成する。
【００１６】
上述の目的は更に、太陽光モジュールを製造することによって達成され、上述の特徴のいずれの１つによる方法で製造された太陽光集光装置は、その光出射面で、（太陽光から電気エネルギを生成するための）光電素子に接続される、具体的にはセメントで接合される、及び／又は、（太陽光から電気エネルギを生成するための）光電素子に対して固定して位置合わせされる。
【００１７】
上述の目的は更に、特に上述の特徴のいずれの１つによる方法で製造され、透明な材料製の中実本体を有する、太陽光集光装置によって達成され、中実本体は光入射面及び凸状光出射面を備え、中実本体は、光入射面と凸状光出射面の間に（配置される）、光出射面の方向に向かって（直線的又は非直線的に）先細になっている光ガイド部分を備え、光ガイド部分は有利には、光ガイド部分表面によって制限される及び／又は光入射面と凸状光出射面の間に配置されており、凸状光出射面は、
−３０ｍｍ超の曲率半径で、及び／又は
−輪郭の偏位の最大値若しくは型の理想平面からの輪郭の（最大）偏位が１００μｍ未満になるように、
曲がっている。
【００１８】
上述の目的は更に、特に上述の特徴のいずれの１つによる方法で透明な材料から製造される太陽光集光装置によって達成され、太陽光集光装置は光入射面、凸状光出射面、及び光入射面と凸状光出射面の間に配置され、光出射面の方向に向かって（直線的又は非直線的に）先細になっている光ガイド部分を備え、光ガイド部分は有利には、光ガイド部分表面によって制限される及び／又は光入射面と凸状光出射面の間に配置されており、凸状光出射面は、
−３０ｍｍ超の曲率半径で、及び／又は
−輪郭の偏位の最大値若しくは型の理想平面からの輪郭の（最大）偏位が１００μｍ未満になるように、
曲がっている。
【００１９】
本発明によれば、理想平面は、具体的には、光ガイド部分表面の光出射（光分離）面への遷移部分を通る平面のことである。本発明の光出射（光分離）平面は、具体的には、光ガイド部分表面の光出射面への遷移部分を通る平面のことである。本発明の文脈において、光出射（光分離）平面は、具体的には、上記平面が光出射面の（湾曲の）頂点を通るよう位置決めされている場合、光ガイド部分表面の光出射面への遷移部分を通る平面と平行な平面のことである。本発明によれば、光出射平面は、具体的には、上記平面が光出射面の（湾曲の）頂点を通るよう位置決めされている場合、先細の光ガイド部分に対して垂直な平面のことである。上記光出射平面は、具体的には、上記平面が光出射面の（湾曲の）頂点を通るよう位置決めされている場合、太陽光集光装置の光軸に対して垂直な平面のことである。本発明でいう凸状光出射面は、理想平面又は光出射面からの輪郭の（最大）偏位がそれぞれ１μｍ超となるように曲がっている。
【００２０】
本発明のまた更に有利な実施形態では、光ガイド部分表面は連続する第１の偏位によって光出射面に融合する。本発明のまた更に有利な実施形態では、光ガイド部分表面は湾曲部によって光出射面に融合するが、その（湾曲部の）曲率半径は０．２５ｍｍ以下、特に０．１５ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以下である。本発明のまた更に有利な実施形態によると、曲率半径は０．０４ｍｍ超である。
【００２１】
本発明のまた更に好ましい実施形態では、凸状光出射面はブランク成形される。本発明のなお更に有利な実施形態では、光ガイド部分表面から光出射面への特定の曲がりを有する遷移部分は、ブランク成形される。本発明のまた更に好ましい実施形態では、光入射面はブランク成形される。本発明のまた更に好ましい実施形態では、光入射面は凸状又は平坦である。光入射面は非球面又は球面に成形してよい。光入射面を自由形状又は形態に設計してもよい。光出射面は非球面又は球面に成形してよい。光出射面を自由形状又は形態に設計してもよい。
【００２２】
上述の目的は更に、上述の太陽光集光装置又は透明な材料製の太陽光集光装置を含み、上述の方法のいずれによってそれぞれ製造された、太陽光モジュールによって達成され、太陽光集光装置はその凸状光出射面で光電素子に接続される。
【００２３】
本発明の更に有利な実施形態では、太陽光モジュールは、光電素子が設置されたヒートシンク又は冷却本体を備える。本発明の更に有利な実施形態では、太陽光集光装置用の保持ブラケットをヒートシンク本体に配設する。本発明の更に有利な実施形態では、太陽光モジュールは太陽光集光装置用の保持ブラケットを備える。本発明のまた更に有利な実施形態では、保持ブラケットは太陽光集光装置を太陽光集光装置の支持フレームに固定して取り付ける。本発明のなお更に有利な実施形態では、太陽光モジュールは、太陽光を位置合わせして太陽光集光装置の光入射面に向けるためのレンズを有する。
【００２４】
上述の目的は更に、特に上述の特徴のいずれの１つによる方法で製造され、透明な材料製の中実本体を有する、太陽光集光装置によって達成され、中実本体は光入射面及び凸状光出射面を備え、中実本体は、光入射面と凸状光出射面の間に配置され、光出射面の方向に向かって（直線的又は非直線的に）先細になっている光ガイド部分を備え、光ガイド部分は、光ガイド部分表面によって制限される及び／又はそれぞれ光入射面と凸状光出射面の間に配置されており、太陽光集光装置はその凸状光出射面で光電素子に接続される。
【００２５】
上述の目的は更に、特に上述の特徴のいずれの１つによる方法で製造され、透明な材料で作製される、太陽光集光装置を含む太陽光モジュールによって達成され、太陽光集光装置は、光入射面、凸状光出射面、及び光入射面と凸状光出射面の間に配置され、光出射面の方向に向かって（直線的又は非直線的に）先細になっている光ガイド部分を備え、光ガイド部分は有利には、光ガイド部分表面によって光入射面と凸状光出射面の間に制限されており、太陽光集光装置はその凸状光出射面で光電素子に接続される。
【００２６】
本発明の有利な実施形態では、光ガイド部分表面は連続する第１の偏度で凸状光出射面に融合する。本発明のまた更に有利な実施形態では、光ガイド部分表面は凸状光出射面に湾曲部によって融合するが、その（湾曲部の）曲率半径は０．２５ｍｍ以下、特に０．１５ｍｍ以下、有利には０．１ｍｍ以下である。本発明の更に有利な実施形態によると、曲率半径は０．０４ｍｍ超である。
【００２７】
本発明の更に有利な実施形態では、太陽光モジュールは光電素子が設置されたヒートシンク本体（冷却本体）を備える。本発明の更に有利な実施形態では、太陽光集光装置用の保持ブラケットをヒートシンク本体に配設する。本発明の更に有利な実施形態では、太陽光モジュールは太陽光集光装置用の保持ブラケットを備える。本発明のまた更に有利な実施形態では、保持ブラケットは、太陽光集光装置を太陽光集光装置の支持フレームに固定して取り付ける。本発明のなお更に有利な実施形態では、太陽光モジュールは、太陽光を位置合わせして太陽光集光装置の光入射面に向けるためのレンズを有する。
【００２８】
本発明のまた更に有利な実施形態では、凸状光出射面は３０ｍｍ超の曲率半径で曲がっている。本発明の有利な実施形態では、凸状光出射面は、理想平面又は光出射平面からの輪郭の（最大）偏位がそれぞれ１００μｍ未満になるように曲がっている。本発明の文脈において、理想平面は、具体的には、光ガイド部分表面の光出射面への遷移部分を通る平面のことである。本発明の文脈において、光出射平面は、具体的には、光ガイド部分表面の光出射面への遷移部分を通る平面のことである。本発明の文脈において、光出射平面は、具体的には、上記平面が光出射面の（湾曲の）頂点を通るよう配置されている場合、光ガイド部分表面の光出射面への遷移部分を通る平面と平行な平面のことである。本発明の文脈において、光出射平面は、具体的には、上記平面が光出射面の（湾曲の）頂点を通るよう配置されている場合、先細の光ガイド部分に対して垂直な平面のことである。本発明の文脈において、光出射平面は、具体的には、上記平面が光出射面の（湾曲の）頂点を通るよう配置されている場合、太陽光集光装置の光軸に対して垂直な平面のことである。本発明の有利な実施形態では、凸状光出射面は、理想平面又は光出射面からの輪郭の（最大）偏位がそれぞれ１μｍ超となるように曲がっている。
【００２９】
本発明の更に有利な実施形態では、凸状光出射面はブランク成形される。本発明の更に有利な実施形態では、光ガイド部分表面から光出射面への特定の曲がりを有する遷移部分は、ブランク成形される。本発明の更に好ましい実施形態では、光入射面はブランク成形される。本発明の更に好ましい実施形態では、光入射面は凸状又は平坦である。光入射面は非球面又は球面に成形してよい。光入射面を自由形状又は形態に設計してもよい。光出射面は非球面又は球面に成形してよい。光出射面を自由形状又は形態に設計してもよい。
【００３０】
上述の目的は更に、上述の太陽光集光装置又は透明な材料製の太陽光集光装置を含み、上述の方法のいずれによってそれぞれ製造された、太陽光モジュールによって達成され、太陽光集光装置はその凸状光出射面で光電素子に接続される。
【００３１】
本発明は更に、電気エネルギを生成するための方法に関し、特に主太陽光集光装置を用いて、太陽光を上述の太陽光モジュールの太陽光集光装置の光入射面に入射させる。
【００３２】
本発明の更なる利点及び詳細は、好ましい実施形態例に関する以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、公知の太陽光集光装置の概略図である。
【図２】図２は、図１に示す太陽光集光装置の断面図である。
【図３】図３は、本発明による太陽光集光装置の実施形態例である。
【図４】図４は、図３による太陽光集光装置を製造するための方法を示す。
【図５】図５は、図３による太陽光集光装置の一部拡大図である。
【図６】図６は、図３による太陽光集光装置を製造するための代替方法を示す。
【図７】図７は、本発明による太陽光集光装置を含む太陽光モジュールの実施形態例である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図３は、本発明による太陽光集光装置１の実施形態例を断面図で示す。太陽光集光装置１は光入射（表）面２及びブランク成形された光出射（表）面３、並びに光入射面２と光出射面３の間に配置され、光出射面３の方向に向かって先細になっている光ガイド部分４を備える。参照番号５は、光ガイド部分４を光入射面２と光出射面３の間に制限する光ガイド部分表面を表す。ここで光ガイド部分表面５は（図５に詳細に示すように）、光出射面３と湾曲部８によって融合し、湾曲部８の曲率半径は約０．１ｍｍである。圧力下での成形の後、突出した加圧フランジ又は余剰の加圧材料をそれぞれ（機械的に及び／又は熱によって）除去する。
【００３５】
図４は、図３による太陽光集光装置１を製造するための方法を示す。ここで、１０4.5ｄＰａｓ以下の粘度を有する水ガラスを型１０に供給し、型１４を用いて太陽光集光装置１の形状にブランク成形する。型１０は部分型１１、及び部分型１１内の中央に配置される部分型１２を備える。部分型１１と部分型１２の間に、周縁部間隙１５を設け、この間隙は１０μｍ〜４０μｍの幅を有する。型１０と１４を共に加圧する際に、この周縁部間隙１５において真空レベルの減圧を行う。部分型１２は、凸状の光出射面３を形成するための凹状部分１６を備える。
【００３６】
有利な実施形態では、凸状の光出射面３はそれぞれ、３０ｍｍ超の曲率半径で、又は理想平面若しくは光出射面３０それぞれからの輪郭の偏位３１の最大値が１００μｍ未満となるように、曲がっている。本実施形態例では、凸状の光出射面３は、理想平面又は光出射面３０それぞれからの輪郭の偏位３１の最大値が１００μｍ未満となるように、曲がっている。
【００３７】
図６は、太陽光集光装置１を製造するための任意の方法を示す。ここで型１４は部分型１１を強く圧迫する型１４１に置換する。
【００３８】
図７は、本発明による太陽光集光装置１を含む太陽光モジュール４０の実施形態例を示す。太陽光モジュール４０は、光電素子４２及び太陽光集光装置１用の保持手段４４が配置されたヒートシンク又は冷却本体４１を備える。光出射面３は、接着材料の層４３を用いて光電素子４２に接続される。太陽光モジュール４０は更に、副太陽光集光装置として配設又は設計又は提供される太陽光集光装置１の光入射面２に対して太陽光５０を位置合わせするための、フレネル型レンズ又はドラム型レンズとして設計される主太陽光集光装置４５を備える。光入射面２を介して太陽光集光装置１に供給される太陽光５０は、太陽光集光装置１の光出射面３を介して出射し、光電素子４２に当たる。
【００３９】
図３〜６で用いられている要素、寸法及び角度はそれぞれ、簡単さ及び明瞭性を考慮して描かれており、必ずしも正しい縮尺ではない。例えば、本発明の実施形態例の理解を高めるために、いくつかの要素、寸法及び角度それぞれの大きさの程度は、その他の要素、寸法及び角度それぞれに対して拡大してある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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