通过并入NIR吸收体来改善太阳得热系数制造技术

可见光透明光伏器件包括：可见光透明衬底；在可见光透明衬底上的第一可见光透明电极；第二电极；可见光透明光活性层，其在第一可见光透明电极和第二电极之间，并且被配置为将近红外光或紫外光中的至少一者转换为光电流；以及被配置为吸收近红外光和透射可见光的近红外吸收材料层。红外吸收材料层。红外吸收材料层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过并入NIR吸收体来改善太阳得热系数
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年5月15日提交的63/025,840号美国临时专利申请的优先权，该临时专利申请的标题为“通过并入近红外吸收体来改善太阳得热系数(Solar Heat Gain Coefficient Improvement by Incorporating NIR Absorbers)”，其全部内容通过引用结合到本文中用于所有目的。

技术介绍

[0003]可以将低成本、可见光透明或半透明光伏(PV)器件集成到室内、天花板、汽车和其它结构中的窗玻璃中，以显著增加太阳能收集的表面积，同时用可见光照射结构的内部。例如，建筑集成的光伏电池可以用于将照射到建筑物上的太阳能转换为电能，该电能可以在建筑物处使用或存储，或者可以反馈到电网，并且减少太阳能(例如，红外光)对建筑物的加热。传统的PV电池可能具有不透明性和美学问题，并且可能不适合用于一些窗玻璃。
[0004]此外，窗口可以通过穿过玻璃、窗玻璃和窗框的直接传导以及穿过窗口的(例如来自太阳的)热辐射来获得或损失热量。通常希望集成PV电池的窗玻璃具有一定的热能性能，以基于周围环境的条件(例如气候、方位、外部遮光等)来调节得热或热损失。

技术实现思路

[0005]本文公开的技术一般涉及窗口涂层。更具体地，但不限于，本文公开了可集成到窗口中并选择性地吸收近红外光和透射可见光的材料和器件。所述材料和器件可以集成到窗口中使用的透明或半透明光伏器件中，或者可以涂覆在常规窗口上。所述材料和装置可有助于减少穿过窗口的热传输并改善穿过窗口的可见光传输。本文描述了各种专利技术实施例，包括材料、材料的组合、器件、系统、模块、方法等。
[0006]下面作为示例列表提供本专利技术的各种实施例的概述。如以下所使用的，对一系列示例的任何提及应被理解为分别提及那些示例中的每一者(例如，“示例1
‑
4”应被理解为“示例1、2、3或4”)。
[0007]示例1是一种可见光透明光伏器件，包括：可见光透明衬底；可见光透明衬底上的第一可见光透明电极；第二电极；在所述第一可见光透明电极和所述第二电极之间的可见光透明光活性层，所述可见光透明光活性层被配置为将近红外光或紫外光中的至少一者转换为光电流；以及被配置为吸收近红外光和透射可见光的近红外吸收材料层。
[0008]示例2是示例1的可见光透明光伏器件，其中近红外吸收材料层的特征在于在大于650nm的波长处的峰值消光系数。
[0009]示例3是示例2的可见光透明光伏器件，其中峰值消光系数大于0.4。
[0010]示例4是示例2
‑
3中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中近红外吸收材料层包括SnNcCl2、SnNc或BBT。
[0011]示例5是示例1
‑
4中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中近红外吸收材料层包括用于可见光的抗反射层。
[0012]示例6是示例5中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中抗反射层在可见光透明衬底或第二电极上。
[0013]示例7是示例1
‑
6中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中近红外吸收材料层在可见光透明光活性层中。
[0014]示例8是示例1
‑
6中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其还包含空穴传输层，其中近红外吸收材料层在空穴传输层中。
[0015]示例9是示例8的可见光透明光伏器件，其中空穴传输层包括MoO3、WO3、NiO
x
、ITO或V2O5中的至少一者。
[0016]示例10是示例1的可见光透明光伏器件，其还包含电子传输层，其中近红外吸收材料层在电子传输层中。
[0017]示例11是示例10的可见光透明光伏器件，其中电子传输层包括ZnO、In2O3、SnO2、TiO2、AZO、FTO、Al:MoO3或BaSnO3中的至少一者。
[0018]示例12是示例1的可见光透明光伏器件，其还包含抗反射层、空穴传输层和电子传输层，其中近红外吸收材料层在抗反射层、空穴传输层、电子传输层或可见光透明光活性层中的至少一者中。
[0019]示例13是示例1
‑
12中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中第二电极被配置为至少部分地反射近红外光。
[0020]示例14是示例13的可见光透明光伏器件，其中第二电极包括特征在于厚度等于或小于20nm的银层。
[0021]示例15是示例1
‑
14的可见光透明光伏器件，其中近红外吸收材料层的特征在于厚度小于60nm。
[0022]示例16是示例1
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15中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中可见光透明光伏器件的特征在于平均可见光透射率等于或大于0.45。
[0023]示例17是示例1
‑
16中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中可见光透明光伏器件的特征在于等于或大于1.5的选择性。
[0024]示例18是示例1
‑
17中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中可见光透明光活性层包括供体材料和受体材料。
[0025]示例19是示例1
‑
18中的一个或多个的可见光透明光伏器件，其中可见光透明光活性层包括本体异质结。
[0026]示例20是一种窗口板件，其包括：可见光透明衬底；可见光透明衬底上的第一可见光透明电介质层；近红外反射层，其在第一可见光透明电介质层上并且被配置为至少部分地反射近红外光；以及近红外反射层上的第二可见光透明电介质层，其中第一可见光透明电介质层或第二可见光透明电介质层中的至少一者包括近红外吸收材料，近红外吸收材料被配置为吸收近红外光并透射可见光。
[0027]示例21是示例20的窗口板件，其中近红外吸收材料包括SnNcCl2、SnNc或BBT中的至少一者。
[0028]示例22是示例20
‑
21中的一个或多个的窗口板件，其中近红外反射层包括银层。
[0029]与常规技术相比，使用本公开中描述的技术实现了许多益处。本公开中的实施例提供用于吸收近红外辐射以降低太阳能增益并改善透明光伏器件和低发射率窗口涂层中
的选择性的材料和器件的组合。有利地，这些光学特性代表了增强透明光伏器件和低发射率涂层的热性能的替代路径，其与传统方法互补，同时仍允许高的平均可见光透射率。
[0030]本专利技术的这些和其它实施例和方面以及其许多优点和特征将结合下面的文本和附图进行更详细的描述。
[0031]本
技术实现思路
既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在单独用于确定所要求保护的主题的范围。通过参考本公开的整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每个权利要求，应当理解本主题。下面将在以下说明书、权利要求书和附图中更详细地描述上述内容以及其它特征和示例。
附图说明
[0032]下面将参照附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可见光透明光伏器件，包括：可见光透明衬底；所述可见光透明衬底上的第一可见光透明电极；第二电极；在所述第一可见光透明电极和所述第二电极之间的可见光透明光活性层，所述可见光透明光活性层被配置为将近红外光或紫外光中的至少一者转换为光电流；和近红外吸收材料层，其被配置为吸收近红外光并透射可见光。2.根据权利要求1所述的可见光透明光伏器件，其中，所述近红外吸收材料层的特征在于在大于650nm的波长下的峰值消光系数。3.根据权利要求2所述的可见光透明光伏器件，其中，所述峰值消光系数大于0.4。4.根据权利要求2所述的可见光透明光伏器件，其中，所述近红外吸收材料层包括SnNcCl2、SnNc或BBT。5.根据权利要求1所述的可见光透明光伏器件，其中，所述近红外吸收材料层包括用于可见光的抗反射层。6.根据权利要求5所述的可见光透明光伏器件，其中，所述抗反射层在所述可见光透明衬底或所述第二电极上。7.根据权利要求1所述的可见光透明光伏器件，其中，所述近红外吸收材料层在所述可见光透明光活性层中。8.根据权利要求1所述的可见光透明光伏器件，还包括空穴传输层，其中所述近红外吸收材料层在所述空穴传输层中。9.根据权利要求8所述的可见光透明光伏器件，其中，所述空穴传输层包括MoO3、WO3、NiOx、ITO或V2O5中的至少一者。10.根据权利要求1所述的可见光透明光伏器件，还包括电子传输层，其中所述近红外吸收材料层在所述电子传输层中。11.根据权利要求10所述的可见光透明光伏器件，其中，所述电子传输层包括ZnO、In2O3、SnO2、TiO2、AZO、...

【专利技术属性】
技术研发人员：里沙，
申请(专利权)人：无处不在能量公司，
类型：发明
国别省市：