[發(fā)明專利]用于接收光并生成電力的面板結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680063809.6
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN108292690B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卡邁勒·阿拉梅赫
• 申請（專利權(quán)）人: 特羅皮格拉斯科技有限公司
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/0236;H01L31/054;H02S40/22;H01L31/046;G02F1/15;E06B9/24
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 楊鐵成;楊林森

本公開內(nèi)容提供了用于接收光并生成電力的面板結(jié)構(gòu)。面板結(jié)構(gòu)包括具有光接收表面的面板材料。面板材料對于具有可見波長范圍內(nèi)的波長的光是至少部分地透射的。面板結(jié)構(gòu)還包括定位在面板材料中或面板材料處的光伏材料。光伏材料分布在沒有光伏材料的透射區(qū)域之間，使得光伏材料的特征足夠窄以對于肉眼至少基本上不可見。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于接收光并生成電力的面板結(jié)構(gòu)，并且特別地但非排他地涉及用于用作窗玻璃的面板結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

內(nèi)部空間——例如通過大的窗戶接收日光的空間——的過熱是可以使用空調(diào)克服的問題。在全球范圍內(nèi)大量的能源被用于冷卻室內(nèi)空間。大部分電能是使用非可持續(xù)能源來生成的，這是日益增加的環(huán)境問題。

PCT國際申請第PCT/AU2012/000778號、第PCT/AU2012/000787號以及第PCT/AU2014/000814號(由本申請人擁有)公開了一種光譜選擇面板，該光譜選擇面板可以用作窗玻璃并且對于可見光基本上是透射的，但是將入射光中的一部分轉(zhuǎn)向到面板的側(cè)部，在面板的側(cè)部處入射光中的該部分被光伏元件吸收以生成電力。

本發(fā)明提供了進一步的改進。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于接收光并生成電力的面板結(jié)構(gòu)，該面板結(jié)構(gòu)包括：

面板材料，其具有光接收表面，面板材料對于具有可見波長范圍內(nèi)的波長的光是至少部分地透射的；以及

光伏材料，其定位在面板材料中、面板材料處或面板材料附近，光伏材料分布在沒有光伏材料的透射區(qū)域之間，使得光伏材料的特征足夠窄以對于肉眼至少基本上不可見。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式的面板結(jié)構(gòu)提供了以下優(yōu)點：在對透過面板結(jié)構(gòu)的視野不存在妨礙或者僅存在最小限度的妨礙的同時，面板結(jié)構(gòu)可以例如用作窗玻璃并生成電力。此外，雖然對于肉眼而言面板看起來至少基本上是透明的，但是面板結(jié)構(gòu)的總面積中的相對大的部分可以用于生成電力——這取決于光伏材料的表面積與面板結(jié)構(gòu)的接收表面相比的百分比。

光伏材料的特征可以具有80微米至100微米、60微米至80微米、40微米至60微米、20微米至40微米或者10微米至20微米的直徑。這些特征之間的透射區(qū)域可以具有80微米至100微米、60微米至80微米、40微米至60微米、20微米至40微米或者10微米至20微米的直徑。

光伏材料可以形成圖案。此外，光伏材料可以形成衍射元件，該衍射元件被布置成吸收接收到的光中的一部分以生成電力，并且使接收到的光中的一部分朝向面板材料的至少一個邊緣表面偏轉(zhuǎn)。衍射元件可以包括光伏材料的周期性或準(zhǔn)周期性布置。

貫穿本說明書，術(shù)語“準(zhǔn)周期性布置”用于包括周期性部件而且包括可以隨機分布的非周期性部件的布置。

衍射元件可以是具有200微米或更小——例如小于150微米、100微米、80微米、60微米或40微米——的周期的衍射光柵。如果衍射光柵包括周期性布置，則衍射元件可以包括規(guī)則地形成的且重復(fù)的特征。相比之下，如果衍射元件包括準(zhǔn)周期性布置，則衍射元件可以包括不規(guī)則形成的特征或取向隨機的規(guī)則地形成的特征，并且相鄰的特征分布在限定準(zhǔn)周期性布置的周期的位置處。

衍射元件可以被布置成主要使得具有紅外波長范圍內(nèi)的波長的光被朝向所述至少一個邊緣表面偏轉(zhuǎn)。衍射元件和面板材料可以被布置成使得被偏轉(zhuǎn)的光中的至少一部分在面板材料之內(nèi)被朝向所述至少一個邊緣表面導(dǎo)引。面板結(jié)構(gòu)可以包括定位在面板材料的所述至少一個邊緣表面處以接收被偏轉(zhuǎn)的光中的至少一部分的另外的光伏材料，使得可以生成另外的電力。衍射元件對紅外輻射的偏轉(zhuǎn)具有可以減少紅外輻射向建筑物內(nèi)的傳輸(當(dāng)面板用作窗玻璃時)的又一優(yōu)點，這從而降低了建筑物內(nèi)空間的過熱，并且可以降低用于空氣調(diào)節(jié)的成本等。