[发明专利]具有带有可磁化颗粒的光控结构的装置

说明书

根据一个实施方案，太阳能装置包括设置在封装剂中的一个或多个光伏电池以及光控结构，该光控结构包括具有一系列百叶窗结构的百叶窗膜，其中每个百叶窗结构包括分散在粘结基质中的至少在第一取向上对齐的多个可磁化颗粒的一个或多个群组。该光控结构基本上透射以第一角度入射的光并且基本上限制以第二角度入射的光的透射。每个百叶窗结构与相邻的百叶窗结构间隔开，其中每个百叶窗结构在基本上平行于相邻的百叶窗结构的平面中基本上对齐。

技术领域

本文档整体涉及但不限于具有包括可磁化颗粒的光控结构(诸如膜)的装置，诸如太阳能电池和太阳能顶板。

背景技术

光控膜(LCF)为被配置为调节光的透射的光学膜。典型的LCF包括具有多个平行凹槽的透光膜，该多个平行凹槽由吸光材料形成。

本领域中已知的LCF控制可见光，并且与显示器可用的光的控制一起使用。例如，LCF可邻近显示器表面、图像表面或其它被视表面放置。在其中观察者以垂直于膜表面的方向通过LCF观察图像的法向入射角(即0°视角)处，图像是可视的。随着视角的增大，通过LCF透射的光量减少，直至达到外部截光视角，在该外部截光视角下，基本上所有的光(大于约95％)都被吸光材料阻挡，并且图像不再可视。LCF通过阻挡其它人在典型视角范围以外进行观察而保护了观察者的隐私。

传统上，LCF可通过模制聚碳酸酯基底上的可聚合树脂并进行紫外线固化来制备。此类LCF可以商品名用于笔记本电脑和LCD监视器的3M^TM隐私滤光片(“3M^TMPrivacyFilters for Notebook Computers and LCD Monitors”)从明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)商购获得。这些成形工艺可能是密集且高成本的。

发明内容

本公开涉及包括光控结构的装置，该光控结构具有可用作LCF的一部分的可磁化颗粒。这些装置可包括多种装置，诸如太阳能电池和太阳能屋顶面板。可磁化颗粒可以使用磁场在树脂内相对于彼此定位、对齐和/或定向，以形成用于光控制的期望结构。

考虑到与传统LCF相关联的加工和成本，除此以外，本发明人已经认识到，LCF可受益于可磁化颗粒的使用，该可磁化颗粒可以较低的成本布置成期望结构。因此，本发明人开发了改变磁场以控制可磁化颗粒相对于彼此的取向、位置和/或对齐以形成期望结构的方法和设备。本发明人已经发现，当施加的磁场例如通过相对于可磁化颗粒的旋转调制或者通过多次改变角度的施加的改变的磁场而改变时，其可以用于实现树脂或粘结基质中的多个可磁化颗粒的期望结构。一旦实现了树脂或粘结基质内的多个可磁化颗粒的此类期望结构，可以诸如通过部分固化或完全固化树脂或粘结基质来增加树脂或粘结基质的粘度。磁场的变化可通过多个过程来实现，其中一些过程在随后的实施方案中进行所描述。该过程可实现多个可磁化颗粒的期望结构。

对于某些装置，包括大规模装置，诸如太阳能电池或太阳能顶板面板，用于多个可磁化颗粒的所得结构可实现为光控膜(LCF)，当从某些角度观察时，该光控膜可用于隐藏或掩盖太阳能电池/太阳能屋顶面板，同时还允许日光的大量透射，以提供日光到电能的有效转换。

根据一个示例性实施方案，太阳能装置包括设置在封装剂中的一个或多个光伏电池以及光控结构，该光控结构包括具有一系列百叶窗结构的百叶窗膜，其中每个百叶窗结构包括分散在粘结基质中的至少在第一取向上对齐的多个可磁化颗粒的一个或多个群组。该光控结构基本上透射以第一角度入射的光并且基本上限制以第二角度入射的光的透射。每个百叶窗结构与相邻的百叶窗结构间隔开，其中每个百叶窗结构在基本上平行于相邻的百叶窗结构的平面中基本上对齐。

根据另一个实施方案，每个百叶窗结构以与该光控结构的光入射表面的法线成约0°至约50°的百叶窗角度定向。

根据另一个实施方案，该多个可磁化颗粒包括多个可磁化颗粒群组，其中每个颗粒群组与相邻群组间隔开约0.05mm至约5mm。