光导太阳能电池板及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种太阳能系统，其使用光导太阳能电池板（ＬＧＳＰ）以将光陷入到介电或其它透明电池板内部，并且将光传播到电池板边缘之一以由诸如光伏电池之类的太阳能收集器进行收获。这允许很薄的模板，这些模板的厚度相当于该太阳能收集器的高度。这样，消除了传统的聚光型光伏太阳能系统的内在的深度要求。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2007年5月1日提交的美国临时专利申请No.60/915,207；2007年6月8日提交的美国临时专利申请No.60/942,745；以及2007年7月25日提交的美国临时专利申请No.60/951,775的权益和优先权，这些专利申请的全部内容通过参考合并于此。
本专利技术一般涉及太阳能电池板。更具体地，本专利技术涉及光导聚光器太阳能电池板。
技术介绍
已知的是，太阳能电池板装置具有排布在直接暴露给太阳的巨大表面上的光伏(PV)电池。然而，PV电池材料价格昂贵，并且已经在寻求减少太阳能电池板中需要的PV电池的材料量的方案。这些方案之一利用了诸如透镜和反射镜之类的聚光光学元件，以在相对比较小的PV电池所占用的较小表面积上对太阳光进行聚光。假定这些聚光光学元件都具有非零的焦距，那么它们导致聚光型光伏(CPV)模块，这些聚光型光伏模块通常在体积上大于它们的非聚光对应物。不仅对CPV模块的操作来说，而且对材料成本来说，这种体积庞大都是有缺点的。通过减小PV电池的大小来获取体积较小的CPV模块同时保持相同的聚光系数是可能的；然而，将PV电池切割成小方块形成较小的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光导太阳能电池板，包括：　光插入段，具有用于接收光的输入表面、光学元件和至少一个光学输出孔径，所述光学元件被形成在所述输入表面和所述至少一个光学输出孔径之间，以将所述光从所述输入表面引导到所述至少一个光学输出孔径；和　具有输出表面的 光学波导段，所述光学波导段被光耦合到所述至少一个光学输出孔径以从所述至少一个光学输出孔径接收所述光，所述光学波导段用于将所述光导向所述输出表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-5-1 60/915,207;US 2007-6-8 60/942,745;US 21、一种光导太阳能电池板，包括：光插入段，具有用于接收光的输入表面、光学元件和至少一个光学输出孔径，所述光学元件被形成在所述输入表面和所述至少一个光学输出孔径之间，以将所述光从所述输入表面引导到所述至少一个光学输出孔径；和具有输出表面的光学波导段，所述光学波导段被光耦合到所述至少一个光学输出孔径以从所述至少一个光学输出孔径接收所述光，所述光学波导段用于将所述光导向所述输出表面。2、根据权利要求1所述的电池板，其中所述光学元件沿基本平行的线被彼此间隔开。3、根据权利要求2所述的电池板，其中所述输出表面基本不正交于所述输入平面。4、根据权利要求1所述的电池板，其中：所述光学元件沿基本同心的圆弧被彼此间隔开；并且所述输出表面被成形为与所述光学元件基本同心的圆弧。5、根据权利要求1所述的电池板，其中所述光学元件包括以下中的至少一项：抛物面反射镜、三次反射镜、双曲线反射镜、椭圆形反射镜、平面反射镜、卡塞格伦光学装置、温斯顿锥面光学装置、圆形反射镜、透镜、全息图和棱镜脊。6、根据权利要求2的所述的电池板，其中所述光学波导段是楔形的。7、根据权利要求4所述的电池板，其中所述光学波导段至少部分是锥形的。8、根据权利要求1所述的电池板，其中所述光学波导段包括第一表面，其中离开所述第一表面从所述至少一个光学输出孔径接收到的光经历第一全内反射。9、根据权利要求8所述的电池板，其中所述输入表面和所述第一表面中的至少一个具有形成在其上的覆层。10、根据权利要求8所述的电池板，所述光学波导部进一步具有与所述第一表面相对形成的多个反射镜元件，所述多个反射镜元件用于从所述第一表面接收全内反射的光并且用于将所述全内反射的光反射向所述第一表面。11、根据权利要求10所述的电池板，其中所述多个反射镜元件包括平面反射镜。12、根据权利要求11所述的电池板，其中所述平面反射镜基本平行于所述第一表面。13、根据权利要求10所述的电池板，其中至少一个反射元件具有全内反射表面。14、根据权利要求10所述的电池板，其中所述至少一个光学输出孔径位于相邻的反射镜元件之间。15、根据权利要求10所述的电池板，其中基本没有光通过所述至少一个光学输出孔径从所述光学波导段耦合到所述光插入段。16、根据权利要求1所述的电池板，其中所述光学波导段通过一系列全内反射将所述光导向所述输出表面。17、根据权利要求1所述的电池板，其中所述输入表面具有光输入区域并且所述输出表面具有光收集区域，所述光收集区域小于所述光输入区域。18、根据权利要求1所述的电池板，进一步包括被光耦合到所述输出表面的太阳能收集器。19、根据权利要求18所述的电池板，其中所述太阳能收集器包括光伏太阳能电池和集热器中的至少一个。20、根据权利要求18所述的电池板，进一步包括光学棱镜，所述光学棱镜用于将所述输出表面光耦合到所述太阳能收集器。21、根据权利要求18所述的电池板，其中所述光学波导段具有与所述输出表面相邻的至少一个抛物面形界面，所述至少一个抛物面形界面用于将所述光聚集到所述输出表面上。22、根据权利要求18所述的电池板，进一步包括与所述输出表面相邻的锥形光学元件，所述锥形光学元件用于将所述太阳能收集器与所述光学波导段相隔开并用于将所述光聚集在所述太阳能收集器上。23、根据权利要求22所述的电池板，其中所述锥形光学元件具有与所述光学波导段的折射率不同的折射率。24、根据权利要求1所述的电池板，其中：所述光学波导段包括多个波导，每个波导被光耦合到所述至少一个光学输出孔径之一，每个波导用于从相应的光学输出孔径接收光并用于将所述光沿着该波导在至少由所述光学元件确定的方向上传播。25、根据权利要求24所述的电池板，其中每个波导具有波导输出表面，所述波导段输出表面包括每个波导的波导输出表面。26、根据权利要求24所述的电池板，其中所述光学元件引导所述光沿每个波导在仅仅一个方向上传播。...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰保罗摩根，
申请(专利权)人：摩根阳光公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]