太阳能电池制造技术

本发明专利技术涉及光生伏打装置，该装置包括具有约束在分子筛中的低聚金属原子簇的集合体的波长转换层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及改进的光电池领域和相关领域，包括，例如发射可见的白光或彩色光的白光和彩色光发光材料。因此，所述装置包括通过约束的金属低聚原子簇，更具体来说是加载在分子筛(例如A3、A4和A5沸石之类的沸石)中的低聚原子银簇，产生基于光致发光原理发光的发光材料。 本专利技术人特别发现，这种发射材料具有能够将UV辐射范围例如但不限于254纳米的光转化为可见光的性质。另一个优点是装置在整个UV激发范围的可调谐性。此外，本发6明的发射材料在可见光范围没有显示大的吸收，这会降低系统的总体发射效率。 本专利技术一般涉及使用受到限制的低聚金属原子簇发射白光和彩色光，更具体来说，涉及使用包含这些低聚金属原子簇的分子筛作为用于基于光致发光原理将UV辐射转化为可见光的发光材料，或者作为将紫外辐射转化为可见光的波长转换器。 专利技术才既述 本专利技术通过将太阳光谱的UV部分转化为可见光提高了自太阳能电池产生电能的效率。 根据本专利技术的目的，如本专利技术具体实施方式和概述描述，本专利技术涉及包括具有低聚金属原子簇或约束的金属原子簇(优选硅、银、铜和金)的分子筛的光电池，所述分子筛将包含波长小于560nm，优选小于500nm，优选小于450nm，更优选小于400nm，最优选小于300nm的太阳辐射转化为可见光较高波长光谱，例如大于560nm的光。 根据本专利技术的目的，本专利技术包括约束在分子筛(优选沸石)中的贵金属的小簇的集合体(assembly)，所述贵金属选自金、银、钼、钯、硅和铑，优选Au和/或Ag，所述集合体用来在室温或较高温度的条件下将辐射源发射的不可见辐射转化为可见光，以及进一步透明包封所述发光系统。这种发光系统可进一步包括用于在要求方向传输可见光的光传输装置或元件。 在本专利技术的一个方面，本专利技术的转化系统包括辐射源(太阳)，该辐射源具有中波UV(UVC)射线辐射，远UV(FUV)或真空UV(VUV)射线辐射，极远UV(EUV)或远UV(de印UV)(XUV)射线辐射。 在本专利技术一个方面，本专利技术的转化系统包括含约束在分子筛中的低聚金属原子簇的集合体，所述分子筛嵌入基质(matrix)之中，所述金属是例如Au， Ag和/或其合金。所述基质可进一步包含颗粒粘合剂。所述集合体可以是约束在分子筛中的Au和/或Ag小簇的粉末集合体。 该转化系统可用于产生白光和在预定色温的特定彩色光。 本专利技术转化系统中的簇是例如1-100个原子的低聚原子簇。本专利技术中分子筛选自沸石、多孔氧化物、硅铝磷酸盐、镓磷酸盐、锌磷酸盐、钛硅酸盐和铝硅酸盐、或者它们的混合物。在本专利技术的一个具体的实施方式中，本专利技术的分子筛选自以下大孔沸石ZSM-5、MCM-22、镁碱沸石、八面沸石X和Y。本专利技术另一个实施方式中的分子筛选自沸石3A、沸石13X、沸石4A、沸石5A和ZKF。 在本专利技术的具体实施方式中，包含如Au和/或Ag小簇的分子筛的孔中涂覆基质，或者由阻聚剂分子封闭。 此外，本专利技术还涉及在高于或等于室温的温度下将不可见辐射转变为可见光的方法，该方法包括使得辐射源发射的小于400nm波长的激发辐射与约束在分子筛中的Au和/或Ag小簇的集合体直接接触，或者通过辐射传输装置、元件或介质与所述集合体接触，转化为可见光。 为将不可见辐射转变为可见光，本专利技术的光系统不需要与贵金属例如小金属簇的电荷缔合的电荷补偿阴离子(例如，草酸根、氢氧根、叠氮根、碳酸根、碳酸氢根、硫酸根、亚硫酸根、氯酸根、高氯酸根、乙酸根和甲酸根)。 由以下详细描述能更清楚了解本专利技术申请的进一步范围。但是，应理解，详细描述和具体实施例虽然表明了本专利技术的优选实施方式，但仅仅是以说明方式给出，因为本领域的技术人员由此详细描述可以清楚了解在本专利技术精神和范围之内的各种变化和修改。应了解，以上概要说明和以下的详细描述都仅是示例，并不构成权利要求书要求的本专利技术的范围的限制。具体实施例方式专利技术实施方式的详述 在本申请中，"室温"表示12-30°C (摄氏度)，优选16-28t:，更优选17-25t:，最优选大约20-23 °C。 术语发光或发射包括以下种类化学发光、晶体发光、电致发光、光致发光、磷光、荧光、热致发光。 低聚金属原子簇包括具有1-100个以下金属的原子的簇(亚纳米尺寸)Si、 Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Rh、Co和Ir，或者其合金，例如Ag/Cu、Au/Ni等。所述原子簇可以是电中性的，带正电或带负电的。所述低聚原子金属簇可以是包含i-ioo个原子的小低聚原子银(和/或金)分子。 在本专利技术中， 〃 一个〃 和〃 一种〃 表示一种或一种以上的(即至少一个)该定语的主语。例如， 〃 一个元件〃 表示一个元件或者一个以上的元件。 术语〃 包含〃 和〃 包括〃 是包括端值的，开放式的含义，表示可以含有另外的要素。 术语〃 包括〃 表示〃 包括但不限于〃 。 〃 包括〃 和〃 包括但不限于〃 可以互换使用。 术语〃 特别〃 表示〃 特别但不限于〃 。术语〃 特别地〃 表示〃 特别地但不限于"。 术语〃 沸石〃 还表示一组或者一组中的任意结构化的铝硅酸盐矿物质，其包含钠和钙之类的阳离子，或者比较不寻常的情况下包含钡、铍、锂、钾、镁和锶之类的阳离子；特征是(A1+Si) : 0之比约为1 : 2，具有能够进行离子交换的开放四面体网络结构，其松散地保持水分子，允许发生可逆的脱水。术语〃 沸石〃 还包括〃 与沸石相关的材料〃 或者〃沸石类材料〃 ，其通过用其它元素代替Si"或Al"制得，例如铝磷酸盐(例如MeAP0，SAP0，E1AP0， MeAPSO和ElAPSO)，镓磷酸盐，锌磷酸盐，钛硅酸盐等。本专利技术的沸石可以是具有Pure A卯l.Chem.，第73巻，第2期，第381-394页， 2001 IUPAC或IZA结构命名中给出的沸石网络种类数据库列举的网络结构的晶体多孔材料，根据国际沸石协会定义，其具有以下结构种类，例如掘类，AC0类，AEI类，AEL类，AEN类，AET类，AFG AFI类，AFN类，AF0类，AFR类，AFS类，AFT类，AFX类，AFY类，AHT类，ANA类，APC类，APD类，AST类，ASV类，ATN类，ATO类，ATS类，ATT类，ATV类，AWO类，A丽类，BCT类，*BEA类，BEC类，BIK类，BOG类，BPH类，BRE类，CAN类，CAS类，CD0类，CFI类，CGF类，CGS类，CHA类，_CHI类，_(X0类，CON类，CZP类，DAC类，DDR类，DF0类，DFT类，D0H类，DON类，EAB类，EDI类，EMT类，EON类，EPI类，ERI类，ESV类，ETR类，EU0类，EZT类，FAR类，FAU类，FER类，FRA类，GIS类，GIU类，GME类，G0N类，G00类，HEU类，IFR类，IHW类，IMF类，ISV类，ITE类，ITH类，ITW类，IWR类，IWV类，IWW类，JBW类，KFI类，LAU类，LEV类，LI0类，-LIT类，LOS类，L0V8类，LTA类，LTL类，LTN类，MAR类，MAZ类，MEI类，MEL类，MEP类，MER类，MFI类，MFS类，MON类，MOR类，MOZ类，MSE类，MSO类，MTF类，MTN类，MTT类，MTW类，丽类，NAB类本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光生伏打装置，该装置包括：电极或电极层（２），电解质或电解质层（３）以及反电极或反电极层（４），其特征在于，该光生伏打装置还包括具有约束在分子筛中的低聚金属原子簇的集合体的波长转换层（１），用以将激发约束在分子筛中的低聚金属原子簇的太阳辐射转化为较高波长的辐射发射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G德克雷默，D德沃斯，J霍弗肯斯，M罗伊法斯，B塞尔斯，T沃奇，L潘迪，
申请(专利权)人：鲁汶天主教大学研究开发部，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]