System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构制造技术_技高网
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一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构制造技术

技术编号:42634116 阅读:30 留言:0更新日期:2024-09-06 01:33
本发明专利技术公开了一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,包括若干层含有荧光物质的荧光层及若干层不含有荧光物质的间隔层,若干层荧光层和间隔层从上至下交替排列;相邻两个荧光层之间的光程差为λ/2;相邻两层荧光层和间隔层的厚度满足公式:n<subgt;1</subgt;l<subgt;1</subgt;+n<subgt;2</subgt;l<subgt;2</subgt;=λ/2。本发明专利技术通过设置间隔排列的荧光层并控制相邻两个荧光层之间的光程差,使间隔排列的荧光层之间产生光学干涉效应,调控荧光层内的荧光物质的发光方向,减弱垂直于聚光器薄膜平面方向的荧光发射,增强平行于聚光器薄膜平面方向的荧光发射,从而提升光线在聚光器中的全内反射效率,进而提升聚光器的能量转化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及荧光聚光器,具体涉及一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构


技术介绍

1、荧光太阳能聚光器是一种薄膜形式的能量转化器件,它由一个透明的薄膜和嵌入薄膜中的荧光物质组成,荧光物质可以吸收入射的太阳光,并发出较长波长的荧光。因为受到薄膜基质折射率的影响,聚光器中荧光物质发出的光大多数都不能逃逸到空气中,而是在薄膜中以全内反射的形式传播,直至到达聚光器的边缘位置才可以出射。经过这样一个“吸收-再发射”的过程,原本垂直于薄膜平面方向入射的宽波长的太阳光,被汇聚为从薄膜边缘位置出射的荧光,从发光方向和发光波长两个方面实现了对太阳光能量的汇聚。聚光器薄膜通常由透明的聚合物构成,因此若将聚光器和玻璃结合,并在玻璃的边缘放置太阳能电池板,可以制作兼顾高透光度和光伏发电功能的玻璃,实现太阳能的高效利用。

2、评价荧光太阳能聚光器性能的一个重要指标是能量利用效率,即聚光器吸收太阳光并转化为边缘发射荧光的效率,全内反射是影响聚光器效率的重要因素,因此提升光线在薄膜内的全内反射效率就可以提升聚光器的整体效率。基于此,本专利技术提出了一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构。

2、本专利技术采用的技术解决方案是:

3、本专利技术提供一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,包括若干层含有荧光物质的荧光层及若干层不含有荧光物质的间隔层,若干层荧光层和间隔层从上至下交替排列。

4、进一步地,相邻两个荧光层之间的光程差为λ/2;其中,λ为荧光发射的中心波长。

5、在上述技术方案中,控制相邻两个荧光层之间的光程差为λ/2,使相邻两个荧光层在垂直于聚光器薄膜平面方向上的发光产生相消干涉,抑制其在垂直方向上的发光。

6、进一步地,相邻两层荧光层和间隔层的厚度满足公式:

7、n1l1+n2l2=λ/2;

8、其中,n1、n2分别为荧光层、间隔层的折射率,l1、l2分别为荧光层、间隔层的厚度。

9、在上述技术方案中,通过控制相邻两层荧光层和间隔层的厚度,保证相邻两个荧光层之间的光程差满足λ/2,在满足上述公式的情况下,荧光层和间隔层各自的厚度可变。

10、进一步地,所述荧光层的厚度不大于间隔层的厚度。

11、在上述技术方案中,在保证相邻两层荧光层和间隔层的厚度满足公式n1l1+n2l2=λ/2的情况下,减小荧光层的厚度,增大间隔层的厚度,可以进一步提升光线在聚光器中的全内反射效率。

12、进一步地,所述荧光层由荧光物质和透明介质组成,所述间隔层为透明介质层。

13、进一步地,所述荧光层及间隔层的透明介质为具有透光性的玻璃或聚合物。

14、进一步地,所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸十二酯、聚乙烯、聚碳酸酯中的一种。

15、进一步地,所述荧光物质为荧光量子点。

16、本专利技术的有益效果为:

17、本专利技术提供了一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,包括若干层荧光层及若干层间隔层,若干层荧光层和间隔层从上至下交替排列,且相邻两个荧光层之间的光程差控制为λ/2,从而使间隔排列的荧光层之间产生光学干涉效应,调控荧光物质的发光方向,减弱垂直于聚光器薄膜平面方向的荧光发射,增强平行于聚光器薄膜平面方向的荧光发射,从而提升光线在聚光器中的全内反射效率,进而提升聚光器的能量转化效率。

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【技术保护点】

1.一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,其特征在于,包括若干层含有荧光物质的荧光层及若干层不含有荧光物质的间隔层,若干层荧光层和间隔层从上至下交替排列。

2.根据权利要求1所述的一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,其特征在于,相邻两个荧光层之间的光程差为λ/2;其中,λ为荧光发射的中心波长。

3.根据权利要求2所述的一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,其特征在于,相邻两层荧光层和间隔层的厚度满足公式:

4.根据权利要求3所述的一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,其特征在于,所述荧光层的厚度不大于间隔层的厚度。

5.根据权利要求1所述的一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,其特征在于,所述荧光层由荧光物质和透明介质组成,所述间隔层为透明介质层。

6.根据权利要求5所述的一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,其特征在于,所述荧光层及间隔层的透明介质为具有透光性的玻璃或聚合物。

7.根据权利要求6所述的一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,其特征在于,所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸十二酯、聚乙烯、聚碳酸酯中的一种。

8.根据权利要求5所述的一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,其特征在于,所述荧光物质为荧光量子点。

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【技术特征摘要】

1.一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,其特征在于,包括若干层含有荧光物质的荧光层及若干层不含有荧光物质的间隔层,若干层荧光层和间隔层从上至下交替排列。

2.根据权利要求1所述的一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,其特征在于,相邻两个荧光层之间的光程差为λ/2;其中,λ为荧光发射的中心波长。

3.根据权利要求2所述的一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,其特征在于,相邻两层荧光层和间隔层的厚度满足公式:

4.根据权利要求3所述的一种利用光学干涉效应提升荧光太阳能聚光器效率的结构,其特征在于,所述荧光层的厚度不大于间隔层的厚度。

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【专利技术属性】
技术研发人员:宋杨赵海光
申请(专利权)人:青岛大学
类型:发明
国别省市:

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