[发明专利]包括发光太阳能集中器的光伏板

说明书

光伏板(或太阳能板)，包括：至少一个发光太阳能集中器(LSC)，其具有上表面、下表面和一个或更多个外侧面；至少一个光伏电池(或太阳能电池)，其被放置在所述发光太阳能集中器(LSC)的外侧面中的至少一个的外侧上或所述发光太阳能集中器(LSC)的下表面的至少一部分的外侧上；至少一个刚性或半刚性支撑件，其被放置在所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)的外侧上，所述至少一个刚性或半刚性支撑件被放置成与所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)直接接触；至少一个透明框架，其被放置在所述至少一个刚性或半刚性支撑件的外部，所述至少一个透明框架被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件直接接触；任选地，至少一个透明保护壳，其被放置在所述至少一个透明框架和所述至少一个刚性或半刚性支撑件之间，所述至少一个透明保护壳被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件和所述至少一个透明框架直接接触。

技术领域

本发明涉及包括发光太阳能集中器(luminescent solar concentrator)(LSC)的光伏板(或太阳能板)。

更具体地，本发明涉及光伏板(或太阳能板)，该光伏板(或太阳能板)包括：至少一个发光太阳能集中器(LSC)，其具有上表面、下表面和一个或更多个外侧面；至少一个光伏电池(或太阳能电池)，其被放置在所述发光太阳能集中器(LSC)的外侧面中的至少一个的外侧上或所述发光太阳能集中器(LSC)的下表面的至少一部分的外侧上；至少一个刚性或半刚性支撑件，其被放置在所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)的外侧上，所述至少一个刚性或半刚性支撑件被放置成与所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)直接接触；至少一个透明框架，其被放置在所述至少一个刚性或半刚性支撑件的外部，所述至少一个透明框架被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件直接接触；任选地，至少一个透明保护壳，其被放置在所述至少一个透明框架和所述至少一个刚性或半刚性支撑件之间，所述至少一个透明保护壳被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件和所述至少一个透明框架直接接触。

本发明还涉及用于组装所述光伏板(或太阳能板)的方法。

所述光伏板(或太阳能板)可以有利地用于需要通过利用太阳辐射或来源于人造光的辐射的能量来产生电能的各种应用中，诸如，例如：建筑集成光伏系统(“建筑集成光伏”-BIPV)；光伏窗户；温室；光生物反应器；隔音屏障；照明工程；设计；广告；汽车行业。此外，所述光伏板(或太阳能板)可以在“独立”条件下使用，或者在模块化系统中使用。

背景技术

在现有技术中，利用太阳辐射的能量的主要限制之一由光伏装置(或太阳能装置)用于唯一地最佳吸收具有位于窄光谱范围内的波长的辐射的能力来表示。

例如，对于从约300nm的波长延伸至约2500nm的波长的太阳辐射的光谱范围，例如，基于晶体硅的光伏电池(或太阳能电池)在900nm-1100nm的范围内具有最佳吸收区(有效光谱)，而如果暴露于低于约500nm的波长的辐射，由于低于此限值变得显著的诱发的光降解现象，聚合物光伏电池(或太阳能电池)容易受到损坏。典型地，现有技术的光伏装置(或太阳能装置)的效率在570nm和680nm(黄色-橙色)之间的光谱区域内最大。

前面提到的缺点意味着光伏装置(或太阳能装置)的受限的外部量子效率(EQE)，所述外部量子效率(EQE)被定义为光伏装置(或太阳能装置)的半导体材料中产生的电子-空穴对的数量与光伏装置(或太阳能装置)上的入射光子的数量的比率。

为了提高光伏装置(或太阳能装置)的外部量子效率(EQE)，已经开发了装置，即发光太阳能集中器(LSC)，当被插入在光辐射的源(太阳)和光伏装置(或太阳能装置)之间时，其选择性地吸收具有在光伏装置(或太阳能装置)的有效光谱之外的波长的入射辐射，发射以在有效光谱内的波长的光子的形式吸收的能量。当从发光太阳能集中器(LSC)发射的光子的能量大于入射光子的能量时，光致发光过程(包括吸收太阳辐射以及随后发射较小波长的光子)也被称作“上转换”过程。相反，当从发光太阳能集中器(LSC)发射的光子的能量小于入射光子的能量时，光致发光过程被称作“下转移”过程(down-shiftingprocess)。