[发明专利]用于光伏模块的高效干涉式滤色器

说明书

相关申请案的交叉参考

本中请案主张2008年10月16日申请的题为“用于光伏模块的高效干涉式滤色器(HIGH EFFICIENCY INTERFEROMETRIC COLOR FILTERS FOR PHOTOVOLTAIC MODULES)”的第61/106,058号美国临时申请案、2008年12月22日申请的题为“单片式IMOD色彩增强型光伏电池(MONOLITHIC IMOD COLOR ENHANCED PHOTOVOLTAIC CELL)”的第61/139,839号美国临时申请案及2009年1月20日申请的题为“用于光伏模块的高效干涉式滤色器(HIGH EFFICIENCY INTERFEROMETRIC COLOR FILTERS FOR PHOTOVOLTAIC MODULES)”的第12/356,437号美国专利申请案的优先权，所有所述临时申请案的全文以引用的方式明确地并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及将光能转化为电能的光电换能器(例如，光伏电池)的领域。

背景技术

一个多世纪以来，化石燃料(例如煤炭、石油及天然气)在美国提供主要能源。对替代性能源的需要与日俱增。化石燃料为快速地耗尽的非可再生能源。发展中国家(例如印度及中国)的大规模工业化对可用化石燃料造成极大负担。另外，地缘政治问题可敏锐地影响所述燃料的供应。全球变暖近年来也引起较大关注。许多因素被认为促成全球变暖；然而，推测化石燃料的普遍使用是全球变暖的主要原因。因此，迫切需要找到可再生且经济上可行的能源，其也是不危害环境的。太阳能是不危害环境的可再生能源，其可被转化为其它形式的能量(例如热及电)。

光伏(PV)电池将光能转化为电能且因此可用以将太阳能转化为电力。可将光伏太阳能电池制造得非常薄且模块化。PV电池的大小可在从约几毫米到几十厘米或更大的范围内。来自一个PV电池的个别电输出可在从几毫瓦到几瓦特的范围内。若干PV电池可按阵列进行电连接及封装以产生充足电量。可将PV电池用于广泛范围的应用中(例如，将电力提供到卫星及其它太空飞行器、将电提供到住宅及商业用房、对汽车电池进行充电，等等)。

尽管PV装置具有减少对烃类燃料的依赖性的潜力，但PV装置的普遍使用已由于效率低下及审美忧虑而受到阻碍。因此，在这些方面中的任一方面中的改进可增加对PV装置的使用。

发明内容

本发明的某些实施例包括光伏电池或装置，其与干涉式调制器集成以将一种或多种可见色彩反射到检视者。使用光干涉原理，可使这些有色光伏装置反射宽广色彩范围中的任一色彩，因此解决特定应用的需要。这可使光伏装置更具审美愉悦性且因此在建造或建筑应用中更有用。

根据一个实施例，本发明包含一种滤色装置，其包含：第一部分反射器层，其包含具有在大于约800nm的波长处小于约一(1)的消光系数的材料；第二部分反射器层，其包含具有在大于约800nm的波长处小于约一(1)的消光系数的材料；及第一光学谐振腔，其由所述第一部分反射器层及所述第二部分反射器层界定。

根据另一实施例，本发明包含一种光伏装置，其包含：第一部分反射器层，其包含具有在大于800nm的波长处小于约1的消光系数的材料；第二部分反射器层，其包含光伏有源材料；及第一光学谐振腔，其由所述第一部分反射器层及所述第二部分反射器层界定。

根据另一实施例，本发明包含一种光伏装置，其包含：第一部分反射器层，其包含具有在大于800nm的波长处小于约1的消光系数的光伏有源材料；第二部分反射器层，其包含光伏有源材料；及第一光学谐振腔，其由所述第一部分反射器层及所述第二部分反射器层界定。

根据另一实施例，本发明包含一种光伏装置，其包含：第一光伏有源材料层；第二光伏有源材料层；光学谐振腔，其安置于所述第一光伏有源材料层与所述第二光伏有源材料层之间；第一透明导电材料层，其经安置以使得所述第一光伏有源材料层在所述第一透明导电材料层与所述光学谐振腔之间；及第二透明导电材料层，其经安置以使得所述第二光伏有源材料层在所述第二透明导电材料层与所述光学谐振腔之间。

根据另一实施例，本发明包含一种制造光伏装置的方法，所述方法包含：将第一透明导电材料层沉积于衬底上；将第一部分反射器层沉积于所述第一透明导电材料层上；将第二透明导电材料层沉积于所述第一部分反射器层上；将第二部分反射器层沉积于所述第二透明导电材料层上；及将第三透明导电材料层沉积于所述第二部分反射器层上。