一种全息衍射太阳能玻璃窗制造技术

本发明专利技术提供了一种全息衍射太阳能玻璃窗,具体包括玻璃、光伏电池组件、全息衍射层，所述玻璃的一端安装光伏电池组件，玻璃一侧壁贴设或在内部设置有全息衍射层，能够对不同方向入射的太阳光，都能反射至光伏电池组件，使光能被其有效利用。相对于传统的太阳能玻璃窗，本发明专利技术显著减小了所需光伏电池的面积，具有成本低、结构简单和易于实现建筑一体化的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种全息衍射太阳能玻璃窗
本专利技术涉及建筑
，具体涉及一种利用全息和衍射技术实现建筑所用的太阳能玻璃窗。
技术介绍
太阳能作为一种可再生能源，已经成为解决能源短缺、温室效应和环境污染等问题的有效途径。在太阳能利用中，太阳能玻璃窗能够有效地将太阳能利用与建筑领域相结合，实现太阳能利用建筑一体化，可广泛应用于绿色建筑中。传统的太阳能玻璃窗通过在玻璃中粘贴太阳能光伏电池，通过电池将太阳光能量转化为电能，但由于其所需太阳能电池面积大，必然会导致成本过高。光线容易受到遮挡又会导致进入室内的光线太少，影响采光效果。这些问题都限制了其作为太阳能光伏组件的应用。因此，开发出一种新型的太阳能玻璃窗，在不影响采光效果的前提下下，实现光能的有效利用，是一项亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述本领域中存在的技术问题，本专利技术提供了一种全息衍射太阳能玻璃窗。所述太阳能玻璃窗主要包括：玻璃和光伏电池组件；所述玻璃上设有全息衍射层；所述光伏电池组件设置在所述玻璃的一端。上述玻璃的作用主要有两个：第一个为对全息衍射层和光伏电池的保护，延长其使用寿命；第二个为减小光线入射角度，增大全息衍射层工作角度范围，因为太阳光经过空气折射进入玻璃之后角度会变小，可使原本超出全息衍射层工作角度的光依然被有效的衍射而被利用。进一步地，所述玻璃为实心结构；所述全息衍射层设置在所述玻璃的一侧壁外部；所述光伏电池组件设置在所述玻璃的上端或下端的外部。进一步地，所述全息衍射层作为夹层，设置在所述玻璃内部；所述光伏电池组件设置在所述玻璃的上端或下端的内部或外部。进一步地，所述全息衍射层通过在感光材料上基于激光干涉方法制造，具体为利用两平面波干涉生成全息图，也可以通过计算全息的方式设计出全息微结构，再通过特殊的设备制作出来即可。进一步地，所述光伏电池组件采用单晶硅电池、多晶硅电池或薄膜电池。进一步地，将所述全息衍射太阳能玻璃窗中的所述光伏电池组件替代为太阳光光热组件或导光光纤，从而将太阳能利用于其他用途。基于上述本专利技术所提供的全息衍射太阳能玻璃窗，通过光线在玻璃窗上衍射，使太阳光线反射到玻璃端部再被利用，实现了减少光伏电池使用面积，大大的降低了整体利用成本等诸多有益效果。由于在高效利用光能的同时仍有一部分光线透过玻璃窗进入室内，使室内照明不会受到太大的影响，从而真正实现照明与发电的有机结合。附图说明图1是根据本专利技术所提供的太阳能玻璃窗的结构示意图图2是本专利技术中的全息衍射层制造的原理图具体实施方式下面结合附图对本专利技术所提供的全息衍射太阳能玻璃窗做出进一步详尽的阐释。如附图1所示，本专利技术所提供的全息衍射太阳能玻璃窗，具体包括：玻璃1和光伏电池组件3；所述玻璃1设有全息衍射层2；所述光伏电池组件3设置在所述玻璃1的一端。在本申请的一个优选实施例中，所述玻璃1为实心结构；所述全息衍射层2设置在所述玻璃1的一侧壁外部；所述光伏电池组件3设置在所述玻璃的上端或下端的外部。在本申请的一个优选实施例中，所述全息衍射层2作为夹层，设置在所述玻璃1内部；所述光伏电池组件3设置在所述玻璃1的上端或下端的内部或外部。在本申请的一个优选实施例中，所述全息衍射层2通过在光致聚合物材料4上基于激光干涉方法制造，具体为利用两平面波干涉生成全息图，也可以通过计算全息的方式设计出全息微结构，再通过特殊的设备制作出来即可。如附图2所示。两束干涉记录所用的激光分别为平面波5和柱面波6，为保证两束激光为相干光源从而发生干涉现象，可通过分束镜将一束激光分成两束，并经过扩束便可得到所用干涉光波，这种光波为平面波。如果要得到柱面波，只需激光光束再透过柱透镜即可。将这两束光波以垂直的角度均匀照射光致聚合物，便可生成所需的全息衍射层。当太阳光线照射全息衍射层时，只要太阳光线入射角度在柱面波夹角范围内，便可发生衍射，得到垂直向下的衍射光，进而被光伏电池接收利用。在本申请的一个优选实施例中，所述光伏电池组件3采用单晶硅电池、多晶硅电池或薄膜电池。在本申请的一个优选实施例中，将所述全息衍射太阳能玻璃窗中的所述光伏电池组件3替代为太阳光光热组件或导光光纤，从而将太阳能利用于其他用途。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全息衍射太阳能玻璃窗，其特征在于：所述太阳能玻璃窗具体包括：玻璃(1)和光伏电池组件(3)；所述玻璃(1)设有全息衍射层(2)；所述光伏电池组件(3)设置在所述玻璃(1)的一端。

【技术特征摘要】
1.一种全息衍射太阳能玻璃窗，其特征在于：所述太阳能玻璃窗具体包括：玻璃(1)和光伏电池组件(3)；所述玻璃(1)设有全息衍射层(2)；所述光伏电池组件(3)设置在所述玻璃(1)的一端。2.如权利要求1所述的太阳能玻璃窗，其特征在于：所述玻璃(1)为实心结构；所述全息衍射层(2)设置在所述玻璃(1)的一侧壁外部；所述光伏电池组件(3)设置在所述玻璃(1)的上端或下端的内部或外部。3.如权利要求1所述的太阳能玻璃窗，其特征在于：全息衍射层(2)作为夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建设，崔尧，苏萍，刘彤，雷超，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44