[發明專利]太陽能采集及轉換的裝置、系統和方法

有效

• 申請號: 201380071966.8
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN104969363A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: W·D·比克莫雷
• 申請（專利權）人: 倍能源有限責任公司
• 主分類號: H01L31/055
• 分類號: H01L31/055;H01L31/0216
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 秦晨

1.一種太陽能裝置，包括：

光伏(PV)單元；

與所述PV單元關聯的材料層，具有多個納米粒子(NP)，每個納米粒子按照為平均NP直徑的大約10％～150％的間距與相鄰的NP間隔開，其中所述材料層相對于所述PV單元而定位以在所述NP與所述PV單元之間提供光學透明的材料間隙。

2.根據權利要求1所述的太陽能裝置，其中所述NP包含銀、金和銅中的至少一種。

3.根據權利要求2所述的太陽能裝置，其中所述NP包含金屬芯和基本上透明的外殼。

4.根據權利要求3所述的太陽能裝置，其中所述外殼由二氧化硅構成。

5.根據權利要求4所述的太陽能裝置，其中所述外殼展示出大約10至20納米的厚度。

6.根據權利要求1所述的太陽能裝置，其中所述NP展示出大約30mV或更大的絕對值zeta電荷。

7.根據權利要求6所述的太陽能裝置，其中所述NP展示出大約2納米至大約10納米的平均直徑。

8.根據權利要求1所述的太陽能裝置，其中所述NP基本上是球形的并且展示出大約10至大約250納米的平均直徑。

9.根據權利要求1所述的太陽能裝置，其中所述NP包含展示出大約150nm的從底部到頂點的高度以及大約l0至大約40nm的厚度的三角形小板。

10.根據權利要求1所述的太陽能裝置，其中所述NP展示出為所述NP的所述直徑的大約50％至大約300％的球體間距。

11.一種制造太陽能裝置的方法，所述方法包括：

提供光伏(PV)單元；

將多個納米粒子(NP)布置為與所述PV單元相鄰以創建等離子體激元，在所述等離子體激元與所述PV之間具有光學透明的材料間隙。

12.根據權利要求11所述的方法，其中將多個NP布置為與所述PV相鄰包括：布置多個復合NP。

13.根據權利要求12所述的方法，還包括：提供具有金屬芯和光學透明的外殼的NP。

14.根據權利要求13所述的方法，還包括：使所述NP懸浮于溶液中，所述NP展示出基本上均勻的間距，其中所述基本上均勻的間距至少部分地受所述NP的外殼的厚度控制。

15.一種改造具有光伏(PV)單元的太陽能器件的方法，所述方法包括：

將多個納米粒子(NP)布置為與所述PV單元相鄰以創建等離子體激元，在所述等離子體激元與所述PV單元之間具有光學透明的材料間隙。

16.根據權利要求15所述的方法，還包括：將所述多個NP布置于定位于所述PV單元上方的所述太陽能器件的現有襯底上。

17.根據權利要求16所述的方法，還包括：將含有所述多個NP的膜安置于所述襯底上。

18.根據權利要求15所述的方法，還包括：以包含所述多個NP的新襯底替換所述太陽能單元的現有襯底。

19.一種制造襯底的方法，包括：

提供含有高zeta電荷、基本上球形的納米粒子(NP)的水溶液；

形成所述溶液的凝膠；

以所述凝膠涂覆透明的聚合物網狀襯底；

從所涂覆的聚合物網中去除水分。

20.根據權利要求19所述的方法，還包括：將所述NP提供為銀NP。

21.根據權利要求20所述的方法，其中所述NP展示出大約30mV或更大的絕對值zeta電荷。

22.根據權利要求19所述的方法，還包括：按照可展示出大約50納米至大約250納米的平均直徑的尺寸來提供所述NP。

23.根據權利要求19所述的方法，還包括：使所述NP按照基本上均勻的分布懸浮于所述溶液中，展示出為所述NP的所述直徑的大約50％～250％的納米粒子間距。

24.根據權利要求19所述的方法，其中形成所述溶液的凝膠包括：形成包含聚氨酯的凝膠。