[发明专利]中性着色的发光太阳能集中器

说明书

一种中性着色的发光太阳能集中器(L8C)，其包括：‑至少一个第一片层，其包括透明材料基体和至少一种第一光致发光有机化合物，其吸收区间在400nm至550nm的范围内，优选在420nm至500mrs的范围内，以及发射区间在500nm至650nm的范围内，优选在520nm至620nm的范围内；‑至少一个第二片层，其包括透明材料基体和至少一种第二光致发光有机化合物，其吸收区间在420nm至650nm的范围内，优选在480nm至600nm的范围内，以及发射区间在580mn和750nm的范围内，优选在600nm和700nm的范围内；‑至少一个第三片层，其包括透明材料基体和至少一种第三任选地光致发光的有机化合物，其吸收区间在550nm至750nm的范围内，优选在570nrn至700nm的范围内，以及发射区间在700nrn至900nm的范围内，优选在740nm至850nm的范围内。所述中性着色的发光太阳能集中器可以有利地用于需要通过利用光能(特别是太阳辐射能)来产生电能的各种应用，诸如，例如：建筑物/集成光伏(BiPV)系统、光伏窗、温室、光生物反应器、隔音屏障、照明工程、设计、广告、汽车工业中。

技术领域

本发明涉及一种中性着色的发光太阳能集中器(LSC)。

更具体地，本发明涉及一种中性着色的发光太阳能集中器(LSC)，其包括至少一个第一片层(sheet，或称为板)、至少一个第二片层和至少一个第三片层，第一片层包括透明材料基体和至少一种第一光致发光有机化合物；第二片层包括透明材料基体和至少一种第二光致发光有机化合物；第三片层包括透明材料基体和至少一种第三任选地光致发光的有机化合物；所述第一、第二和第三有机化合物具有特定的吸收和发射区间。

背景技术

所述中性着色的发光太阳能集中器可以有利地用于需要通过利用光能，特别是太阳辐射能来产生电能的各种应用，诸如，例如：建筑物--集成光伏(BIPV)系统、光伏窗、温室、光生物反应器、隔音屏障、照明工程、设计、广告、汽车工业中。

在现有技术中，利用太阳辐射能的主要限制之一表现为光伏装置(或太阳能装置)最佳地仅吸收具有落在受限光谱区间内的波长的辐射的能力。

考虑到太阳辐射的光谱区间从大约300nm的波长扩展到大约2500nm的波长，例如，基于晶体硅的光伏电池(或太阳能电池)在900nm至1100nm的区间内提供了最佳的能量转换区域，然而，如果聚合物光伏电池(或太阳能电池)暴露于波长小于约500nm的辐射之下，由于诱发的光降解现象在该极限以下变得很明显，则聚合物光伏电池(或太阳能电池)很容易受到损坏。最先进的光伏装置(或太阳能装置)的效率通常在570nm至680nm(黄橙色)的光谱区内最大。

前述提到的缺点暗示了光伏装置(或太阳能装置)的有限的外部量子效率(EQE)，外部量子效率定义为在光伏装置(或太阳能装置)的半导体材料内产生的电子-空穴对的数量与入射到所述光伏装置(或太阳能装置)上的光子的数量的比值。

为了提高光伏装置(或太阳能装置)的外部量子效率(EQE)，已经开发了一些仪器，当将其放置在光辐射源(太阳)和光伏装置(或太阳能装置)之间时，选择性地吸收具有在所述光伏装置(或太阳能装置)有效光谱之外的波长的入射辐射，并以包括在有效光谱内的波长的光子的形式发射所吸收的能量。所述仪器称为发光太阳能集中器(LSC)。当通过发光太阳能集中器(LSC)重新发射的光子的能量高于入射光子的能量时，包括太阳辐射吸收和较短波长光子的连续重新发射的光致发光过程也随之发生，也称为“上转换”过程。相反，当由发光太阳能集中器(LSC)发出的光子的能量低于入射光子的能量时，光致发光过程定义为“下转换”(或“下移”)过程。