具有用于产生电能的发光太阳能聚光器的绝热玻璃制造技术

本申请公开了一种绝热玻璃(1)，其包括至少两个由透明或半透明材料制造的面板(4、5、6)。这些面板中的至少一个面板(5)是发光太阳能聚光器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于产生电能的发光太阳能聚光器的绝热玻璃本专利技术的主题是根据主权利要求的前序部分的绝热玻璃。众所周知，多层玻璃的绝热玻璃由至少两个玻璃或塑料面板来构成，该玻璃或塑料面板为透明或半透明，并通过密封分隔件而彼此分离。因此，在面板之间存在腔室，该腔室通常由具有低导热率的气体(例如氩气、氪气)填充，从而能够提高绝热玻璃的绝热性。在这种常规建筑中，绝热玻璃用于构成在具有连续立面的建筑物中的连续玻璃墙，还用于封闭窗口、落地窗等的开口(在这种情况下，它们设置有框架)。不过，已知的绝热玻璃不能从照射它的面板的太阳辐射中产生能量。还已知发光太阳能聚光器，它特别适合用于将供给它们的太阳辐射转变成电能。众所周知，发光太阳能聚光器(或LSC)包括玻璃或塑料波导件，该玻璃或塑料波导件确定了聚光器的本体，该本体涂覆或掺杂有通常称为荧光团的高发射性元素或组分。直射和/或漫射的太阳光由这些荧光团吸收，并以更大的波长重新发射。这样产生的发光通过全内反射传播至波导件的边缘，并通过与聚光器本体的周边连接的光伏电池而转变成电能。通过合适选择波导件中荧光团的浓度以及它们的光学特性，能够生产出具有所需透明度和任意形式的有色或无色装置，该装置能够很容易地在结构上集成为例如光伏绝热玻璃。US2014/130864介绍了一种在具有两个面板的类型的窗口中使用的透明太阳能聚光器，各面板能够包括太阳能聚光器。WO2015/152011介绍了一种包括两个玻璃面板的多层面板，在该两个玻璃面板之间布置有由树脂制造的扁平元件。间隔件布置在面板和由树脂制造的元件之间，而由树脂制造的元件在它的周边部分处插入金属框架的槽内，该金属框架布置在所述间隔件之间。密封元件布置在玻璃面板和金属框架之间，并处于在玻璃面板和由树脂制造的元件之间的空心空间内。衬垫材料布置在金属框架的槽中，该衬垫材料能够接收由树脂制造的元件的相邻边缘；该衬垫材料也并不必须布置在框架的侧部，或者它能够局部布置在槽内。必须使用由树脂制造的扁平元件，因为它能够提高多层面板的抗断裂性。WO2018/132491介绍了一种能够发电的窗口，它包括由玻璃制造的第一和第二扁平元件以及当由阳光照射时能够发电的装置，该装置例如光伏装置，设置在一个扁平元件的内表面上。本专利技术的目的是提供绝热玻璃，该绝热玻璃除了具有绝热的优点之外，还能够将它受到的太阳辐射转变成电能。另一目的是提供绝热玻璃，其中，与太阳能聚光器的本体的周边连接的太阳能电池构成电路，该电路能够沿聚光器的边缘产生均匀量的电能，尽管这些边缘的、靠近拐角的一些部分由较少光辐射到达。另一目的是提供具有持久密封的上述类型的绝热玻璃，即光伏绝热玻璃，其中包含的低热导率气体在一段时间内不会泄漏。另一目的是提供绝热玻璃，其中，产生的电能能够以简单方式传递给电池或者传递给使用该绝热玻璃的环境的电源。还一目的是提供一种绝热玻璃，该绝热玻璃能够用作向电和/或电子装置供电的电源，该电和/或电子装置在有绝热玻璃的环境中使用，例如防盗装置、Wi-Fi中继器、照明元件等。这些目的以及本领域技术人员将清楚的其它目的将通过根据主权利要求的绝热玻璃来实现。为了更好地理解本专利技术，以非限制性示例的方式附加了以下附图，附图中：图1表示了根据本专利技术的绝热玻璃的透视分解图，为了更清楚而省略了一些部件；图2表示了图1中的绝热玻璃的下部部分的局部放大透视图，为了更清楚而省略了一些部件；图3表示了图2中所示的侧视图；图4表示了图3中所示的侧视图，但是图1中的绝热玻璃的部件的尺寸变化；图5表示了图1中的绝热玻璃的部件的透视图；图6表示了图5中的部件的变化形式的透视图；图7表示了与图2中类似的视图，但是为本专利技术的一种变化形式；图8表示了图7中的变化形式的示意侧视图；图9表示了与图8中类似的视图，但是图7中的绝热玻璃的部件的尺寸变化；图10A表示了由太阳能聚光器发射的光子的总体分布图(连续线P)以及与由恒定尺寸的太阳能电池产生的电流相关的直方图，该太阳能电池与聚光器的边缘连接。在这种构造中，能够获得的最大电流(虚线L)由在聚光器端部处的电池产生的电流来限制；图10B示意表示了具有相同尺寸的太阳能电池的太阳能聚光器的侧视图；图11A表示了由图10中的太阳能聚光器发射的光子的相同分布图(连续线P)，以及图11B中表示了与由具有可变尺寸的太阳能电池产生的电流相关的直方图，该太阳能电池与聚光器自身的边缘连接。在这种构造中，能够获得的最大电流(虚线L)与沿边缘的发射分布图无关；以及图12示意表示了在自供电的“智能窗”中使用的绝热玻璃。参考前述附图，绝热玻璃由1表示，并包围由至少两个面板确定的中心部分；在附图中，作为示例，绝热玻璃包括三个面板：第一外部面板4、中间面板5和内部面板6，其中，外部和内部涉及环境，绝热玻璃布置在该环境的单个孔口或壁中。外部面板4和内部面板6由玻璃或塑料制造，而中间面板5是自身已知的类型的发光太阳能聚光器(LSC)。该聚光器或LSC5能够成实心板的形式(例如图中的实心板)，或者是布置在透明支承件(例如塑料材料)上的薄膜。众所周知，发光太阳能聚光器或LSC5还包括由玻璃或塑料材料制造的主体7，在主体7中存在发射物质(例如在图1中表示为元件8，该元件8可以在本体7中清楚识别)。在本体7的边缘7A、7B、7C、7D处存在已知的光伏电池10，这些光伏电池10能够收集由存在于LSC中的发射物质8发射的光辐射(在图1中表示为11)(在绝热玻璃1上的入射光辐射(在图1中表示为12)由发射物质吸收之后)。这些光伏电池10以已知方式光学连接在LSC5的本体7上。这样，在窗口、落地窗(在这种情况下，它设置有周边相对框架80，如图12中所示)处使用如上所述的绝热玻璃1或者为了(与其它绝热玻璃1一起)确定环境的壁而使用如上所述的绝热玻璃1将能够由照射绝热玻璃的光辐射中获得电能。不过，构成发光太阳能聚光器5的已知塑料材料或者(在任何情况下)存在于太阳能聚光器中的一组材料(以实心板或者在透明支承件上的薄膜的形式生产)具有与面板4和6的玻璃不同的热膨胀系数。如果不解决该问题，当使用用于标准绝热玻璃的常规结构时，由于与该结构的膨胀和/或收缩相关的机械张力的结果，绝热玻璃将很快被损坏。根据本专利技术，该问题通过使用布置在面板4-6处的间隔件单元(或简称为“间隔件”)17来解决，该间隔件能够接受面板自身的膨胀，从而使得存在于面板之间的腔室保持密封不变(该腔室包含具有低热导率的气体)。另外，各间隔件17有用于容纳电和光伏部件的接收器，该电和光伏部件存在于发光太阳能聚光器的周边上，且各间隔件17允许在部件和电路之间的电接触，以便提取电能。特别参考图1-6，各间隔件17包括具有两个部分19和20(基本形成倒“U”形状)的预成型体18，这两个部分布置在彼此间隔较短距离处，并界定了槽道21。LSC5的相应端部22能够引入槽道中。另一方面，部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝热玻璃(1)，其包括至少两个面板(4、5、6)，其中，所述面板中的至少一个是发光太阳能聚光器(5)，所述发光太阳能聚光器(5)可由于它的温度变化和它的热膨胀而沿与轴线(Z)正交的方向(H)变形，所述轴线垂直于发光太阳能聚光器的、具有较大面积的面，其特征在于，所述绝热玻璃包括：两个面板(4、6)，所述两个面板由透明材料制造，例如由玻璃或塑料材料制造，布置在绝热玻璃(1)的外部面处；以及至少一个发光太阳能聚光器(5)，所述发光太阳能聚光器布置在所述两个面板(4、6)之间，所述发光太阳能聚光器(5)在相对边缘(7A，7C)处与至少一个间隔件单元(17)配合，所述间隔件单元使发光太阳能聚光器与由透明材料制造的各相邻面板(4、6)间隔开，间隔件单元(17)包括两个部分(19、20)，所述两个部分具有倒“U”形状的形式，从而界定了槽道(21)，发光太阳能聚光器(5)的端部(22)布置于所述槽道中，具有倒“U”形状的形式的所述部分(19、20)通过界定所述槽道(21)的壁(27)而相互连接，所述间隔件单元(17)包括能够接收太阳能聚光器的变形的部件(30、50)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181030 IT 1020180000099081.一种绝热玻璃(1)，其包括至少两个面板(4、5、6)，其中，所述面板中的至少一个是发光太阳能聚光器(5)，所述发光太阳能聚光器(5)可由于它的温度变化和它的热膨胀而沿与轴线(Z)正交的方向(H)变形，所述轴线垂直于发光太阳能聚光器的、具有较大面积的面，其特征在于，所述绝热玻璃包括：两个面板(4、6)，所述两个面板由透明材料制造，例如由玻璃或塑料材料制造，布置在绝热玻璃(1)的外部面处；以及至少一个发光太阳能聚光器(5)，所述发光太阳能聚光器布置在所述两个面板(4、6)之间，所述发光太阳能聚光器(5)在相对边缘(7A，7C)处与至少一个间隔件单元(17)配合，所述间隔件单元使发光太阳能聚光器与由透明材料制造的各相邻面板(4、6)间隔开，间隔件单元(17)包括两个部分(19、20)，所述两个部分具有倒“U”形状的形式，从而界定了槽道(21)，发光太阳能聚光器(5)的端部(22)布置于所述槽道中，具有倒“U”形状的形式的所述部分(19、20)通过界定所述槽道(21)的壁(27)而相互连接，所述间隔件单元(17)包括能够接收太阳能聚光器的变形的部件(30、50)。


2.根据权利要求1所述的绝热玻璃，其特征在于：能够接收太阳能聚光器的变形的所述部件包括布置在间隔件单元(17)的槽道(21)内的补偿器元件(30)，所述补偿器元件布置在槽道(21)的所述壁(27)和发光太阳能聚光器(5)的所述端部(22)之间，所述补偿器元件屈服，并能够承受和补偿与所述补偿器元件接触的发光太阳能聚光器(5)的变形。


3.根据权利要求2所述的绝热玻璃，其特征在于：间隔件单元(17)的两个部分(19、20)与发光太阳能聚光器(5)分开。


4.根据权利要求2所述的绝热玻璃，其特征在于：所述补偿器元件可选地由塑料材料、橡胶或泡沫材料来制造。

【专利技术属性】
技术研发人员：F·梅伊纳迪，S·布洛维利，F·布鲁尼，M·甘迪尼，
申请(专利权)人：米兰比可卡大学，玻璃电源股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT