用于光伏电池和热应用的集成微透镜制造技术

关于微透镜(即，微米级的透镜)的设计并入了现有的纳米制造技术，并且可以被并入到高聚光光伏(HCPV)、太阳能集热器和传统的平板PV系统中。使用波动光学的理论，该设计能够实现高数值孔径，即，它可以接收更宽角度范围内的光。该设计还减小了焦点随着光源移动而移动的距离；这消除了在CPV和PV应用中对跟踪系统的需要。减小透镜尺寸还有助于更小的、重量轻的CPV系统，这使得CPV吸引另外的应用。最后，这些聚光器减小了典型的平板太阳能热系统接收热量的交换面积，这提高了整体系统的效率并且还允许其在严冬时间期间使用。

Integrated microlens for photovoltaic cells and thermal applications

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光伏电池和热应用的集成微透镜相关申请的交叉引用本申请要求于2018年7月18日提交的美国专利技术专利申请第16/038567号的优先权，并且还要求于2017年7月19日提交的美国临时申请第62/534239号的权益。以上申请的全部公开内容通过引用并入本文。
本公开内容涉及太阳能技术，以及更具体地，涉及用于聚光光伏电池和传统光伏电池两者以及热应用的集成微透镜。
技术介绍
和
技术实现思路
该部分提供与本公开内容有关的不一定是现有技术的背景信息。该部分还提供本公开内容的总体概要，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。传统上，太阳能面板采用从太阳光生成电力的光伏电池。当前的太阳能技术主要基于硅光伏技术，硅光伏技术在光子到传导电子的有效转换方面显现出了强大的局限性。该局限性主要源于量子物理学原因和经典光学考虑因素两者。量子物理学通过将光子转换仅限制于AM1.5太阳光谱中入射光的特定频率并且具体地限制于与硅p-n结的价电子与传导电子之间的能带隙(1.1eV)相匹配的特定频率来影响电力生成。随着第三代光伏的出现和多结太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚光光伏系统，包括：/n微透镜层，所述微透镜层具有以预定的沉积速率沉积并且限定预定的光栅厚度的基板，所述微透镜层具有多个微透镜，每个微透镜具有范围从微米到毫米的半径，所述微透镜层被配置成接收波长范围从深紫外线到射频的辐射能量，并且将所述辐射能量沿着分立路径聚焦在聚焦区域处，所述多个微透镜由透明介电材料或半导体制成；/n微多结太阳能电池层，所述微多结太阳能电池层被放置成与所述微透镜层的聚焦区域匹配，所述太阳能电池层响应于所述辐射能量输出电力；以及/n电子系统，所述电子系统被配置成管理由所述太阳能电池层生成的电力。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170719 US 62/534,239;20180718 US 16/038,5671.一种聚光光伏系统，包括：
微透镜层，所述微透镜层具有以预定的沉积速率沉积并且限定预定的光栅厚度的基板，所述微透镜层具有多个微透镜，每个微透镜具有范围从微米到毫米的半径，所述微透镜层被配置成接收波长范围从深紫外线到射频的辐射能量，并且将所述辐射能量沿着分立路径聚焦在聚焦区域处，所述多个微透镜由透明介电材料或半导体制成；
微多结太阳能电池层，所述微多结太阳能电池层被放置成与所述微透镜层的聚焦区域匹配，所述太阳能电池层响应于所述辐射能量输出电力；以及
电子系统，所述电子系统被配置成管理由所述太阳能电池层生成的电力。


2.根据权利要求1所述的聚光光伏系统，其中，所述多个微透镜被配置成捕获相对于延伸至所述太阳能电池层的正交轴在-30度至+30度之间的角度的光。


3.根据权利要求1所述的聚光光伏系统，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：易亚沙，叶茂，罗伯托·圣蒂内利，
申请(专利权)人：密歇根大学董事会，德米特拉能源公司，
类型：发明
国别省市：美国;US