BR112014030922B1

BR112014030922B1 - componente fotoativo em um substrato compreendendo um primeiro e um segundo eletrodo e emprego de um componente fotoativo

Info

Publication number: BR112014030922B1
Application number: BR112014030922-1A
Authority: BR
Inventors: Karsten Walzer; Bert Maennig
Original assignee: Heliatek Gmbh
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2021-01-12
Also published as: CN104428898A; AU2013276167B2; BR112014030922A2; AU2013276167A1; CN104428898B; EP2859587B1; SG11201408233SA; WO2013186668A1; US20150155397A1; EP2859587A1

Abstract

SISTEMA DE FILTRO PARA COMPONENTES FOTOATIVOS. A presente invenção refere-se a um componente optoeletrônico em um substrato, abrangendo um primeiro e um segundo eletrodo, sendo que o primeiro eletrodo está posicionado no substrato e o segundo eletrodo forma um contraeletrodo, sendo que entre estes eletrodos está disposto, pelo menos, um sistema de camadas fotoativo, sendo que o componente fotoativo, além disso, também abrange, pelo menos, uma camada ou sequência de camadas, configurada de tal maneira que a camada, ou sequência de camadas, atua no componente fotoativo como um filtro de cor espectralmente seletivo na faixa de 450 nm até 800 nm.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de filtro para componentes fotoativos.

[002] Elementos fotoativos como, eventualmente, células solares são hoje em dia amplamente empregadas em várias áreas comuns, bem como em áreas industriais. No caso, é de especial interesse a integração de elementos fotovoltaicos em prédios (fotovoltaica-BiPV integrada em prédios - GiPV frequentemente também denominado BiPV do inglês Building Photovoltaic) ou em veículos automotores (AiPV), onde são desejados não somente a obtenção clássica de energia (transformação da luz solar e corrente), porém, também, são desejadas outras funções. O grupo especializado "fotovoltaica em prédios" sob os auspícios da liga federal para sistemas de construção e.V, descreve o BiPV como uma junção arquitetônica física e de construção de elementos-PV na estrutura predial levando em conta as propriedades multifuncionais do módulo-PV.

[003] É de interesse especial a integração de componentes fotoa- tivos em elementos de vidro, sendo isto válido não apenas para a área BiPV, porém, também, para outras áreas como, eventualmente, para a área automotiva.

[004] A integração em fachadas de vidro apresenta, todavia, de terminadas dificuldades porque frequentemente é desejada uma impressão de cor neutra. Isto, todavia, é difícil de ser concretizado, especialmente no caso de sistemas absorvedores coloridos.

[005] Além disso, existe também a necessidade de deixar atraves sar pelo componente fotoativo somente determinadas faixas de comprimento de ondas. Deste modo, por exemplo, determinadas faixas de comprimento de onda podem atravessar em forma seletiva o componente fotoativo, o que é desejado, por exemplo, na área do cultivo de plantas, eventualmente, no emprego em estufas.

[006] Áreas de empregos especiais de células solares exigem eventualmente uma adequação da aparência visual, especialmente, da impressão de cores.

[007] Isto poderá ser desejado tanto para células solares opacas, como também, para células solares semitransparentes.

[008] No caso, podem ser determinados diferentes objetivos, as sim, por exemplo, o alcance de determinada cor no objeto ou o alcance de uma determinada cor para luz transmitida.

[009] A cor de objeto é, por exemplo, relevante nos empregos de design ou BiPV, dos quais o cliente quer escolher a cor do seu produto ou do invólucro do seu prédio ou, no caso de para-brisas de veículos automotores coloridos KFZ onde, de acordo com o fabricante, é desejada uma outra tonalidade de cor.

[0010] A cor da luz transmitida pode ser relevante, por exemplo, quando deve ser alcançada a neutralidade de cor da luz transmitida, isto é, quando a célula solar transparente deve atuar essencialmente como filtro cinza para redução da incidência de luz. Isto pode, por exemplo, ser o caso nas soluções-BiPV, nas quais, no compartimento interno de um prédio, visto em sentido espectral, devem reinar condições de luz do dia.

[0011] Um caso de emprego similar resulta no veículo automotor, no qual, de acordo com o fabricante e finalidade de uso, devem ser em-pregados para-brisas de veículo de tonalidades diversificadas com uma fotovoltaica semitransparente.

[0012] Soluções até agora encontradas se caracterizam pelo uso de módulos solares na base silício, os quais são geradores configurados na forma de placas. A disposição na superfície de componentes verifica- se no caso, geralmente, através de sistemas padrão em telhados, ou seja, em sistemas suspensos em parede. Estes sistemas se caracterizam especialmente pela sua construção complexa e pelo peso total elevado. As construções para receber módulos correspondentes em formato de placas precisam, além disso, oferecer uma segurança suficiente dos módulos contra queda, porque os módulos em forma de placa, em virtude do peso específico, representariam, de outra forma, riscos correspondentes para pessoas e para objetos.

[0013] Além disso, constitui problema o fato de que módulos base ados em silício, para uma eficiência ótima, requerem um alinhamento para o sul e eventualmente um ângulo de montagem de 30° a fim de garantir uma radiação solar ótima.

[0014] Acresce o fato de que os módulos fotovoltaicos baseados em silício, devido à temperatura aumentada que se forma em consequência da irradiação solar direta, apresentam perdas de potência nos módulos. Por isso, é vantajoso empregar sistemas correspondentes com uma ventilação posterior ativa ou passiva.

[0015] Uma disposição direta de células baseadas em silício em su perfícies de componentes é difícil tendo em vista os fundamentos do alinhamento para o sul, acima descrito, do necessário ângulo de montagem, proteção contra queda e a ventilação do fundo.

[0016] Sistemas alternativos oferecem, por exemplo, elementos fo- tovoltaicos, diretamente integrados em telhas para telhado.

[0017] Exigências especiais são formuladas até agora, superfícies de componentes arqueadas ou curvadas, eventualmente nas fachadas de vidro. Geometrias correspondentes, com o uso de módulos em forma de placa e baseados em silício, podem ser concretizadas apenas com dificuldade.

[0018] Como alternativa para os módulos em formato de placa, se oferecem eventualmente células solares de camadas finas com uma configuração flexível.

[0019] Assim sendo, são conhecidas, por exemplo, células solares de camada fina que apresentam um acabamento flexível, portanto, permitem uma montagem em superfícies curvadas. Estas células solares apresentam, no caso, preferencialmente camadas ativas de silício amorfo ou não cristalino (α-Si, μ-Si), CdTe ou CIGS (Cu(In, Ga) (S, Se)2).

[0020] Constitui uma desvantagem nestas células solares de cama das finas os elevados custos de produção resultantes especialmente com os materiais.

[0021] Também são conhecidas células solares com camadas or gânicas ativas que são configuradas de modo flexível (Konarka - Power Plastic Series). As camadas orgânicas ativas podem ser constituídas de polímeros (por exemplo, US 7825326 B2) ou de pequenas moléculas (por exemplo, EP 2385556 A1). Enquanto polímeros que se destacam pelo fato de não serem evaporados, podendo, por isso, somente ser aplicadas a partir de soluções, moléculas pequenas são evaporadas.

[0022] A vantagem destes componentes em base orgânica, compa rado com componentes convencionais de base inorgânica semicondutores, (como silício, arsenieto de gálio), os coeficientes de absorção óptica parcialmente extremamente elevados (até 2 x 105 cm-1), de modo que se oferece a possibilidade de produzir células solares muito finas com reduzido uso de material e de energia. Outros aspectos tecnológicos são os baixos custos, a possibilidade de produzir componentes flexíveis de grande porte em laminados plásticos, bem como, a possibilidade variação quase ilimitada e a disponibilidade igualmente ilimitada da química orgânica. Uma outra vantagem reside na possibilidade de poder produzir componentes transparentes que podem ser empregados, por exemplo, em aplicações vítreas. Outra vantagem essencial são os menores custos em comparação com elementos semicondutores inorgânicos.

[0023] Uma célula solar transforma energia luminosa em energia elétrica. A expressão fotoativo designa, no caso, também a transformação de energia luminosa em energia elétrica. Contrário do que sucede com células solares inorgânicas, nas células solares orgânicas não são produzidos pela luz diretamente veículos de cargas livres, porém, formam-se inicialmente os chamados excítones, ou seja, estados de excitação elétricos neutros (pares de elétrons-orifícios ligados). Somente em um segundo passo, excítones serão separados em veículos de cargas livres que depois passam a contribuir para o fluxo de corrente elétrica.

[0024] Uma possibilidade de concretização de uma célula solar or gânica, já proposta na literatura, reside em um diodo-pin (Martin Pfeiffer, "Controlled doping of organic vacuum deposited dye layers: basics and applications", PhD thesis TU-Dresden, 1999.) com a seguinte constituição de camadas: 0. veículo, substrato 1. contato terra, geralmente transparente 2. p - camada (en) 3. i - camada (en) 4. n - camada (en) 5. contato de cobertura

[0025] No caso, por exemplo, n, ou seja, p, representa uma n-dopa- gem, que conduz a um aumento da densidade de elétrons ou orifícios livres no estado de equilíbrio térmico. Todavia, também é possível que as n-camadas, ou seja, as p-camadas, pelo menos, parcialmente, sejam nominalmente redopadas e somente em virtude das propriedades de material (por exemplo, mobilidades diferenciadas), em virtude de impurezas desconhecidas (por exemplo, resíduos da síntese, produtos de decomposição ou de reação durante a produção de camadas) ou baseado em influências ambientais (por exemplo, camadas limítrofes, difusão de penetração de metais ou outros materiais orgânicos, dopagem de gás da atmosfera ambiente) possuem preferencialmente propriedades n-condutoras, ou seja, preferencialmente, p-condutoras. Neste sentido, deve-se compreender em sentido primário estas camadas como camadas de transporte. A designação i-camada designa, todavia, uma camada nominal não dopada (camada intrínseca). Uma ou várias cama- das-i podem constituir, no caso, em camadas tanto de um material como também de uma mistura de dois materiais (as chamadas redes interpenetradas, ou seja, heterojunção a granel; M. Hiramoto et al. Mol. Cryst. Liq.Cryst., 2006, 444, pp. 33-40). A luz incidente através do contato básico transparente gera na camada-i, ou seja, na camada n-/p-excítones (pares ligados de elétrons-orifícios). Estes excítones podem ser separados somente por campos elétricos muito elevados ou em faces limítrofes adequadas. Em células solares orgânicas, não estão disponíveis campos suficientemente elevados, de maneira que todos os conceitos pro-missores de êxito para diferentes células solares se baseiam na separação de excítones em faces limítrofes fotoativas. Por meio de difusão, os excítones alcançam uma face limítrofe ativa desta espécie, onde são separados reciprocamente elétrons e orifícios. O material que recolhe os elétrons é designado como aceitador e o material que recolhe orifícios é designado como um doador. A face limítrofe de separação pode estar situada entre a camada p-(n-) e a camada-i, ou seja, entre duas camadas-i. No campo elétrico aplicada da célula solar, os elétrons são agora transportados até a região-n e os orifícios até a região-p. Preferencialmente, trata-se, no caso, das camadas de transporte de materiais transparentes ou amplamente transparentes com vão grande de cinta (vão largo) como estão descritos, por exemplo, no documento WO 2004083958. Como material de vão amplo, são designados os materiais cujo máximo de absorção está situado na faixa de comprimento de onda de > 450 nm, preferencialmente, ao redor de > 400 nm.

[0026] Como pela luz sempre são primeiramente produzidos excí- tones e ainda não são produzidos veículos de cargas livres, a difusão pobre de recombinação de excítones para a face limítrofe ativa constitui uma função crítica nas células solares orgânicas. Para oferecer uma contribuição para a chamada fotocorrente, portanto, em uma boa célula solar orgânica, o comprimento da difusão de excítones terá de ultrapassar nitidamente a profundidade de penetração típica da luz, para que a parte preponderante da luz possa ser aproveitada. Cristais orgânicos perfeitos em sentido estrutural e relativamente à pureza química, ou camadas finas, cumprem totalmente este critério. Para empregos em áreas grandes, todavia, não é possível o uso de materiais orgânicos monocristalinos e a produção de camadas múltiplas com suficiente perfeição estrutural até agora ainda é muito difícil.

[0027] São conhecidos sistemas para a integração de células sola res em prédios, sendo também empregadas células solares flexíveis. Assim, por exemplo, o documento JP 2011-109051A revela um conjunto de uma célula solar amorfa em uma placa plástica, a qual, em seguida, poderá ser aplicada em edificações. Baseado na configuração, todavia, não é de se esperar uma flexibilidade suficiente do módulo assim configurado que exigiria uma disposição em superfícies curvadas ou arqueadas.

[0028] A patente europeia EP 1191605 A2 descreve um laminado solar flexível, não vítreo, para uso na técnica de construção de edificações, sendo que as células solares são aplicadas em uma chapa de aço mediante pressão e temperatura (cerca de 130 °C) e esta chapa em seguida será montada nas faces externas da edificação através de uma camada de cola disposta na parte posterior.

[0029] O documento WO 20120303971 descreve um módulo de cé lula solar de camada fina na base CIGS (cobre, índio, gálio, disselení- deo) com várias camadas em células solares de camadas finas que foram unidas através de laminação. No seu lado posterior, o módulo apresenta uma camada de cola para aplicação nas faces externas de edificações.

[0030] A necessidade na crescente integração de módulos solares em edificações e obras, também de geometria complexa, requer novos conceitos da configuração do módulo solar, bem como, da disposição dos módulos solares em componentes moldados.

[0031] A tarefa da presente invenção reside, portanto, em propor um módulo solar que vence as desvantagens do estado da técnica.

[0032] A tarefa será solucionada por um componente de acordo com a presente invenção. Modalidades vantajosas são indicadas nas concretizações.

[0033] De acordo com a invenção, está sendo proposto um compo nente fotoativo em um substrato, abrangendo um primeiro e um segundo eletrodo, sendo que o primeiro eletrodo está posicionado no substrato e o segundo eletrodo forma um contra-eletrodo, sendo que entre estes eletrodos está disposto, pelo menos, um sistema de camada fotoativo. De acordo com a invenção, o componente fotoativo abrange, além disso, pelo menos, uma camada, ou sequencia de camadas, configuradas de tal maneira que agem no componente fotoativo como filtro de cor seletivo espectralmente na faixa VIS. Filtros coloridos seletivos espectralmente significa, no caso, que a camada, ou a sequência de camadas, agindo como filtro colorido, em uma determinada faixa de comprimento de onda do espectro visível da ordem de 450 nm até 800 nm realiza um processo de absorção, sendo que o filtro de cor será se-lecionado de modo correspondente às necessidades do emprego. Pela escolha do filtro de cor espectralmente seletivo, poderá ser ajustado tanto a transmissão, como também a reflexão do componente fotoativo.

[0034] Segundo outra modalidade da invenção, o componente foto- ativo abrange além disso, pelo menos, uma camada, ou sequência DE camadas, configuradas de tal maneira que agem no componente fotoa- tivo como filtro IR espectralmente seletivo na faixa de IR. Filtros IR es-pectralmente seletivos significa, no caso, que a camada, ou sequência de camadas, atuante como filtro IR, absorve dentro de uma faixa de comprimento de onda determinada do espectro-IR na extensão de 1.100 nm até 2.500 nm, sendo que o filtro IR será escolhido de acordo com as necessidades do uso. Pelo filtro IR adicional, será reduzida a aplicação de energia térmica, por exemplo, em edificações. Desta maneira, poderá ser evitado um aquecimento intenso em edificações ou em estufas. Também será assim evitado um aquecimento demasiado forte da própria célula solar, o que nas células solares com coeficiente de temperatura negativo resulta na diminuição do rendimento com aumento da temperatura.

[0035] Em outra forma da realização da invenção, o componente fotoativo abrange, também, pelo menos, uma camada, ou sequência de camadas, configuradas de tal maneira que age no componente fotoativo como filtro UV espectralmente seletivo na faixa UV de 250 nm até 430 nm. Pelo filtro UV adicional, as moléculas orgânicas, por exemplo, presentes no componente fotoativo, serão protegidas contra uma possível degradação. O mesmo se aplica para polímeros eventualmente empregados, substâncias de cola e de laminação.

[0036] Em uma primeira modalidade, a camada atuante como filtro de cor, ou a sequência de camadas, abrange, pelo menos, um material absorvente, sendo a camada configurada de tal maneira que não apresenta um contato elétrico.

[0037] Em outra modalidade da invenção, a camada, ou a sequen- cia de camadas, atuantes como filtro de cor, está disposta fora da parte elétrica ativa do componente fotoativo, isto é, fora dos eletrodos.

[0038] Em outra modalidade da invenção, a camada, ou sequência de camadas, atuante como filtro de cor, abrange substâncias orgânicas e/ou inorgânicas ou uma combinação destas substâncias. De preferência, são usadas tintas orgânicas. Estas tintas orgânicas possuem uma largura de lóbulo espectral tipicamente situada entre 50 nm e 300 nm e, em virtude desta seletividade, se adaptam especialmente para filtragem seletiva na área visível.

[0039] Em outra modalidade da invenção, a camada, ou sequência de camadas, atuante como filtro de cor abrange nanomateriais, como eventualmente nanocristais, nanofios, nanopartículas que são configuradas como uma camada colorida e de absorção seletiva.

[0040] Em outra modalidade da invenção, a camada, ou sequência de camadas, atuante como filtro de cor, está disposta ou no lado do componente fotoativo voltado na direção da irradiação luminosa ou no lado afastado em relação à irradiação luminosa do componente fotoa- tivo.

[0041] Em uma modalidade desta realização, a camada, ou sequên cia de camadas, atuante como filtro de cor, está disposta na face do componente fotoativo, voltada na direção da irradiação luminosa, sendo que a camada, ou sequência de camadas, está de tal modo configurada que permite a passagem pela parte do espectro relevante para a ação do componente fotoativo.

[0042] Em outra modalidade da invenção, a camada ou a sequência de camadas, atuante como filtro de cor, abrange, pelo menos, uma tinta fluorescente. Esta tinta fluorescente pode ser selecionada de tal maneira que absorve luz de uma faixa espectral selecionada, emitindo em uma faixa espectral desejada. Desta maneira, por exemplo, poderá ser ajustada a impressão colorida. Em consequência da emissão pela tinta fluorescente pode ocorrer uma reabsorção no sistema de camadas fo- toativo dos componentes de fotoativo, resultando, portanto, em um aumento de eficiência. No caso de uma seleção correspondente do emissor fluorescente, correspondendo às exigências de uso, podem ser conformadas superfícies coloridas. Isto será interessante, por exemplo, para usos publicitários.

[0043] Em uma modalidade da invenção, a camada, ou sequencia de camadas, atuante como filtro de cor está prevista na face do componente fotoativo, voltada na direção da luz, em forma de estrutura metálica, como eventualmente camada metálica, grade metálica etc. Vantajosamente, a estrutura metálica apresenta uma espessura de camadas entre 1 e 10 nm.

[0044] Em uma modalidade da forma de realização, a camada, ou sequencia de camadas atuante como filtro de cor, está disposta na face do componente fotoativo, afastada em relação à irradiação luminosa. Vantajosamente, esta solução será sempre quando a camada, ou seja, sequência de camadas, atuante como filtro de cor, não absorver luz que também possa ser usada pela camada fotoativa do componente fotoa- tivo. Isto se consegue, sem perdas, pelo fato de que a camada, ou sequência de camadas, atuante como filtro de cor abrange um absorvedor adicional, aplicado na face afastada em relação à irradiação luminosa, ou pela escolha de um absorvedor seletivo, o qual, nas faixas espectrais indesejadas, elimina por filtragem a luz incidente e, por exemplo, podendo atuar como filtro UV. Componentes configurados desta maneira podem ser empregados, por exemplo, de modo especialmente vantajoso ou somente determinadas faixas de comprimento de onda devem atravessar o componente fotoativo. Isto pode se imaginar, por exemplo, na integração em vidro ou aplicação dos componentes em laminados. São especialmente adequados componentes assim configurados, por exemplo, para aplicação em estufas. No caso, por exemplo, uma filtragem pode ser concretizada de tal maneira que a irradiação na faixa do infravermelho não pode atravessar, com o que, pode ser evitado um aquecimento dentro da estufa. Isto é concretizado, por exemplo, através de várias camadas de metal ou de óxido de metal. Ao mesmo tempo, a camada atuante como filtro de cor é configurada de tal maneira que podem passar as faixas espectrais necessárias para as plantas. Desta maneira, além da geração de corrente através do componente fotoativo, também pode passar a suficiente luz para garantir um crescimento ótimo das plantas. A corrente gerada pelo componente fotoativo pode, no caso, ser usada, por exemplo, para operar uma iluminação adicional ou ventilação, a qual, é empregada com decrescente quantidade de luz a fim de prolongar a fase da iluminação ou para operar sistemas de borri- fação. Pela filtragem de infravermelho resultante será, além disso, evitado um aquecimento dentro da estufa. Também é vantajosa a configuração no sentido de que o componente fotoativo está aplicado em um substrato flexível, transparente ou opaco, com o que, a estufa pode ser montada diretamente a partir dos componentes dispostos no substrato. Desta maneira, podem ser produzidas estufas em uma forma de construção leve.

[0045] Em outra modalidade da invenção, a camada, ou sequencia de camadas, atuante como filtro de cor, é configurada como camada fina aplicada no vácuo ou a partir de uma solução. Em uma forma da modalidade antes descrita, a camada, ou sequências de camadas, apresenta uma espessura de camada mínima de 3 nm até 100 μm, preferencialmente entre 5 nm e 300 nm.

[0046] Em outra modalidade da invenção, a camada, ou sequência de camadas, atuante como filtro de cor, abrange, pelo menos, um ab- sorvedor. Em uma modalidade da forma de realização precedente descrita, a camada, ou sequência de camadas, atuante como filtro de cor, abrange uma mistura e/ou uma sequencia de dois ou mais absorvedo- res. O caso de serem usados mais do que um absorvedor adicional, apresenta a vantagem de que desta maneira torna-se possível uma outra expansão espectral que é vantajoso, por exemplo, para que seja alcançada uma neutralidade de cor.

[0047] Em outra modalidade da invenção, a camada, ou sequência de camadas, atuante como filtro de cor, é configurada como um laminado tingido com tintas orgânicas ou inorgânicas. Em uma modalidade desta forma de realização, o laminado apresenta uma espessura mínima de 3 μm até 1000 μm, preferencialmente 10 μm até 300 μm.

[0048] Em outra modalidade da invenção, a camada, ou sequência de camadas, atuante como filtro de cor, é configurada como um vidro tingido com tintas orgânicas ou inorgânicas, com uma espessura mínima de 50 μm.

[0049] Em uma modalidade alternativa da invenção, a camada, ou sequência de camadas, atuante como filtro de cor, é configurada como uma camada de transporte de veículo de carga que apresenta uma absorção em pelo menos uma área parcial da faixa do comprimento de onda. No caso, pelo menos, uma camada de transporte de veículo de carga age como filtro de cor. A camada de transporte de veículo de carga abrange, no caso, pelo menos, um condutor de orifícios (HTL) e/ou material condutor de elétrons (ETL), escolhido de tal maneira que apresentam uma absorção seletiva na faixa de comprimento de onda desejada, ajustando, desta maneira, a aparência de cores.

[0050] Isto pode ser feito ou por serem os próprios materiais ETL/HTL coloridos, ou porque contém uma mistura que produz uma absorção seletiva de cores. A luz absorvida nestas camadas de transporte de veículo de carga não contribui, no caso, para a geração de veículos de carga, o que diferencia esta camada de transporte de veículo de carga dos absorvedores na camada fotoativa.

[0051] Pela seleção controlada dos materiais para as camadas de transporte de veículos de carga poderá assim ser construído um filtro de cor integrado no componente fotoativo, sem que seja necessário aplicar uma camada adicional fora dos eletrodos.

[0052] Em outra modalidade da invenção, a camada, ou sequência de camadas, atuante como filtro de cor será usado para compensar as heterogeneidades na impressão de cores. Isto pode ser o caso, por exemplo, em espessuras de camada diferenciadas, resultante do produto, ou de eventualmente na faixa marginal se verifica uma separação menor das camadas do componente fotoativo.

[0053] Em outra modalidade da invenção, a camada, ou sequência de camadas, atuante como filtro de cor, apresenta uma estruturação. Desta forma, serão geradas, conscientemente, heterogeneidades na impressão de cores do componente fotoativo, o que resulta na percepção de uma amostra ou com padronagem. Desta maneira, torna-se possível produzir, por exemplo, logos etc. a fim de prover uma individualização do componente de acordo com as exigências do usuário.

[0054] Em uma modalidade da invenção, o substrato é opaco ou é de configuração transparente.

[0055] Em uma modalidade da invenção, a camada, ou sequência de camadas, atuante como filtro de cor, apresenta uma espessura de camadas situada entre 5 e 500 nm, com o que, através de efeitos óticos de camada fina, é obtida uma adequação do efeito do filtro.

[0056] Segundo uma modalidade da invenção, o substrato é confi gurado como vidro ou como laminado.

[0057] Em uma modalidade da invenção, é usado no componente fotoativo, pelo menos, uma camada orgânica, pelo menos, de um material orgânico, disposta entre o eletrodo e o contra-eletrodo.

[0058] Em uma modalidade da invenção, a camada orgânica é con figurada como camada ativa no componente fotoativo.

[0059] Em outra modalidade da invenção, a camada ativa apre senta, pelo menos, um material orgânico.

[0060] Em outra modalidade da invenção, a camada ativa abrange, pelo menos, uma camada mista com, pelo menos, dois materiais principais os quais constituem um sistema ativo doador-aceitador.

[0061] Em outra modalidade da invenção, pelo menos, um material principal é um material orgânico.

[0062] Em outra modalidade da invenção, com relação ao material orgânico, trata-se de pequenas moléculas. Com a expressão de pequenas moléculas, compreende-se - no sentido da invenção - monômeros que podem ser evaporados no vácuo e, portanto, podem ser precipitados sobre os substratos.

[0063] Em outra modalidade da invenção, trata-se, com relação ao material orgânico, pelo menos, parcialmente, de polímeros. Neste caso, todavia, será constituída pelo menos uma camada fotoativa de pequenas moléculas.

[0064] Em outra modalidade da invenção, pelo menos, uma das ca madas vistas ativas, como aceitador abrange um material do grupo dos fulerenos, ou seja, derivados de fulerones.

[0065] Em outra modalidade da invenção, entre o eletrodo e o con- tra-eletrodo, está integrada, pelo menos, uma camada de transporte parcialmente dopada ou não dopada.

[0066] Em outra modalidade da invenção, o componente, pelo me nos, em uma determinada faixa de comprimento de onda luminosa entre 200 nm e 300 μm, é semitransparente.

[0067] Em outra modalidade da invenção, o componente fotoativo é uma célula solar orgânica.

[0068] Em outra modalidade da invenção, com relação ao compo nente, trata-se de uma unidade-pin, uma célula tandem-pin, uma célula múltipla-pin, uma célula individual-nip, uma célula tandem-nip ou uma célula múltipla-nip.

[0069] Em outra modalidade da invenção, o componente consiste de uma combinação de estruturas nip, ni, ip, pinp, pni, pip, nipn, nin, ipn, pnipn, pnin ou pipn, na qual, várias combinações reciprocamente inde-pendentes, contendo, pelo menos, uma camada-i estão empilhadas.

[0070] Em outra modalidade da invenção, o componente fotoativo apresenta entre o eletrodo e o contra-eletrodo, mais do que uma camada fotoativa.

[0071] Em outra modalidade da invenção, o sistema de camadas ativo do componente fotoativo é constituído pelo menos de duas camadas mistas, diretamente limítrofes, e pelo menos, um dos dois materiais principais de uma camada mista, sendo um outro material orgânico diferente dos dois materiais principais de uma outra camada mista. Cada camada mista consiste, pelo menos, de dois materiais principais, os quais, formam um sistema doador-aceitador fotoativo. O sistema doador-aceitador se destacam pelo fato de que é válido, pelo menos, para a fotoexcitação dos componentes doadores, que os excítones formados na face limítrofe do aceitador são preferencialmente separados em um orifício no doador e em um elétron no aceitador. Como material principal, é designado um material cuja parcela de volume ou de massa na camada é superior a 16%. Outros materiais, em consequência de aspectos técnicos, ou também, para o a juste de propriedades da camada, podem ser misturados. Já com uma camada mista dupla, o componente contém três, ou seja, quatro materiais absorventes diferenciados, podendo assim cobrir uma faixa espectral de cerca de 600 nm, ou seja, cerca de 800 nm.

[0072] Em outra modalidade da invenção, a camada mista dupla também poderá ser usada para lograr para uma determinada faixa espectral, correntes foto essencialmente maiores, sendo misturados ma- teriais que absorvem, preferencialmente, dentro da mesma faixa espectral. Isto poderá depois ser usado adicionalmente a fim de alcançar em uma célula solar tandem ou em uma celular solar múltipla, uma adequação de corrente entre as diferentes células parciais. Com isto, além do uso da camada de cavitação, é proporcionada uma outra possibilidade da adequação das correntes das células parciais.

[0073] Em outra modalidade da invenção, para aprimorar as propri edades de transporte dos veículos de carga, das camadas múltiplas, as relações de mistura nas diferentes camadas mistas poderão ser iguais ou também diferenciadas.

[0074] Em outra modalidade da invenção, as camadas mistas con sistem preferencialmente sempre de dois materiais principais.

[0075] Em outra modalidade da invenção, nas diferentes camadas mistas, poderá estar previsto um gradiente da relação da mistura.

[0076] Em outra modalidade preferida da invenção, o componente fotoativo é configurado como células tandem e pelo uso de camadas mistas duplas ou múltiplas existe a vantagem adicional de que a adequação da corrente (current matching) será otimizada entre as células parciais pela escolha dos materiais absorventes nas camadas mistas, podendo assim ser aumentado adicionalmente o grau de eficácia.

[0077] Em outra modalidade da invenção, os diferentes materiais podem estar posicionados em pontos máximos diferenciados da distribuição luminosa dos comprimentos de onda característicos, absorvidos por este material. Assim, por exemplo, um material poderá estar situado em uma camada mista no segundo máximo do seu comprimento de onda característico e o outro material no terceiro máximo.

[0078] Em outra modalidade da invenção, o componente fotoativo, especialmente, uma célula solar orgânica, consiste de um eletrodo e de um contra-eletrodo e entre os eletrodos estão integrados, pelo menos, duas camadas mistas, orgânicas ativas, sendo que as camadas mistas consistem essencialmente de dois materiais e os dois materiais principais de uma camada mista formam um sistema doador-aceitador, b em como as duas camadas mistas estão diretamente limítrofes e, pelo menos, um dos dois materiais principais de uma camada mista é um material orgânico diferente do que os dois materiais principais de uma outra camada mista.

[0079] Em uma ampliação da modalidade da invenção, descrita pre cedentemente, vários ou todos os materiais principais das camadas mistas são reciprocamente diferenciadas.

[0080] Em outra modalidade da invenção, trata-se de três ou mais camadas mistas, integradas entre o eletrodo e o contra-eletrodo.

[0081] Em outra modalidade da invenção, em caráter adicional às camadas mistas mencionadas, estão presentes ainda outras camadas individuais ou mistas fotoativas.

[0082] Em outra modalidade da invenção, entre o sistema de cama das mistas e um eletrodo, ainda está prevista, pelo menos, outra camada orgânica.

[0083] Em outra modalidade da invenção, entre o sistema de cama das mistas e o contra-eletrodo está previsto, pelo menos, ainda outra camada orgânica.

[0084] Em outra modalidade da invenção, uma ou várias das de mais camadas orgânicas são camadas dopadas de vão grande, sendo que o máximo da absorção está situado ao redor de < 450 nm.

[0085] Em outra modalidade da invenção, pelo menos, dos materi ais principais das camadas mistas apresentam espectros de absorção ópticos diferenciados.

[0086] Em outra modalidade da invenção, os materiais principais das camadas múltiplas apresentam espectros de absorção óptica dife-renciados, que se complementam reciprocamente a fim de encobrir uma área espectral mais larga possível.

[0087] Em outra modalidade da invenção, estende-se a área da ab sorção pelo menos de um dos materiais principais das camadas mistas na faixa do infravermelho.

[0088] Em outra modalidade da invenção, estende-se a área da ab sorção pelo menos de um dos materiais principais das camadas mistas, na faixa infravermelha de comprimento de onda de > 700 nm até 1.500 nm.

[0089] Em outra modalidade da invenção, os níveis HOMO e LUMO dos materiais principais são de tal modo sincronizados que o sistema viabiliza uma tensão flutuante máxima, uma corrente de curto circuito máximo, e um fator de enchimento máximo.

[0090] Em outra modalidade da invenção, pelo menos, uma das ca madas mistas fotoativas contém como aceitador, um material do grupo dos fulerenos, ou seja, dos derivados de fulerenos (C60, C70, etc.).

[0091] Em outra modalidade da invenção, todas as camadas mistas fotoativas contêm como aceitador, um material do grupo dos fulerenos, ou seja, dos derivados de fulerenos (C60, C70, etc.).

[0092] Em outra modalidade da invenção, pelo menos, uma das ca madas mistas fotoativas contém, como doador, um material da classe das ftalociaminas, derivados de perileno, derivados-TPD, oligotiofenos ou um material conforme descrito no documento WO 2006092134.

[0093] Em outra modalidade da invenção, pelo menos, uma das ca madas mistas fotoativas contém, como aceitador, um material fulereno C60 e, como doador, contém um material 4p-TPD.

[0094] Em outra modalidade da invenção, os contatos consistem de metal, de um óxido condutor, especialmente ITO, ZnO:Al ou de outros TCOs ou de um polímero condutor, especialmente PEDOT:PSS ou PANI.

[0095] No sentido da invenção, também são cobertas células sola res de polímeros que contêm duas ou mais camadas mistas fotoativas, sendo que as camadas mistas estão em posição diretamente limítrofe. No caso das células solares de polímeros, existe, todavia, o problema de que os materiais são aplicados a partir de uma solução e, portanto, outra camada aplicada pode resultar, com muita facilidade em que as camadas subjacentes sejam dissolvidas inicialmente ou totalmente dissolvidas ou alterem a sua morfologia. Nas células solares poliméricas podem, portanto, ser produzidas apenas em uma extensão muito restrita, camadas mistas múltiplas e também somente pelo fato de serem usados diferentes sistemas de materiais e de solventes que não se influenciam na produção reciprocamente, ou quase não se influenciam. Células solares de moléculas pequenas apresentam aqui uma vantagem bem clara, já que pelo processo de evaporação no vácuo, sistemas e camadas aleatórias podem ser superpostas e, portanto, a vantagem da estrutura de camadas mistas múltiplas é usada em extensão bem ampla, podendo ser concretizada com combinações aleatórias de material.

[0096] Em outra modalidade do componente de acordo com a in venção, está previsto que entre a primeira camada condutora de elétrons (camada-n) e do eletrodo existente no substrato, esteja ainda presente uma camada p-dopada, de maneira que se trata de uma estrutura pnip ou pni, sendo que preferencialmente a dopagem é selecionada em nível tão elevado que o contato p-n direto não tenha um efeito de bloqueio, porém, ocorre uma recombinação com reduzido índice de perda, preferencialmente, através de um processo túnel.

[0097] Em outra modalidade da invenção, no componente, entre a camada ativa e o eletrodo que se encontra no substrato, poderá estar prevista ainda uma camada p-dopada, de maneira que se trata de uma estrutura pip ou pi, sendo que a camada p-dopada adicional possui uma camada de nível Fermi que está situada no máximo em 0,4eV, prefe- rencialmente contudo em nível inferior a 0,3eV, abaixo do nível de transporte de elétrons da camada-i de maneira que pode ocorrer uma extração de elétrons com reduzido índice de perda a partir da camada-i nesta camada-p.

[0098] Em outra modalidade da invenção, ainda está presente um sistema de camadas-n, entre a camada d-dopada e o contra-eletrodo, de maneira que se trata de uma estrutura nipn ou ipn, sendo que prefe-rencialmente a dopagem é selecionada tão elevada que o contato-pn direto não exerce efeito de bloqueio, porem, ocorre uma recombinação com reduzidas perdas, preferencialmente, por um processo de túnel.

[0099] Segundo outra modalidade, no componente ainda poderá estar previsto um sistema de camadas-n entre a camada fotoativa intrínseca e o contra-eletrodo, de maneira que se trata de uma estrutura nin ou de uma estrutura in, sendo que a camada n-dopada adicional possui uma camada de nível Fermi, que no máximo está situada em 0,4eV, preferencialmente, menos do que 0,3eV, acima do nível de transporte de orifícios da camada-i de maneira que resulta uma extração de furos com reduzido índice de perdas a partir da camada-i para esta ca- mada-n.

[00100] Outra modalidade do componente de acordo com a invenção reside em que o componente contém um sistema de camadas-n e/ou um sistema de camadas-p, de maneira que se trata de uma estrutura pnipn, pnin, pipn ou estrutura p-i-n, e se destaca em todos os casos, pelo fato de que

[00101] - independente do tipo da linha - a camada limítrofe da ca- mada-i fotoativa do lado do substrato apresenta um trabalho de saída térmica menor do que a camada, afastada do substrato e limítrofe na camada-i, de maneira que elétrons fotogerados preferencialmente serão transportados até o substrato quando não for aplicada uma tensão externa no componente.

[00102] Segundo outra modalidade da invenção, vários contatos de conversão serão ligados sequencialmente, de maneira que se trata de uma estrutura, por exemplo, nip, ni, ip, pnip, pni, pip, nipn, nin, ipn, pnipn, pnin ou pipn.

[00103] De acordo com outra modalidade das estruturas acima descritas, esta é realizada como uma célula tandem pnipnipn.

[00104] Em outra modalidade, um material do aceitador na camada mista, está presente, pelo menos, parcialmente, de forma cristalina.

[00105] Segundo outra modalidade, o material doador na camada mista está presente, pelo menos, parcialmente, em forma cristalina.

[00106] Em outra modalidade, tanto o material do aceitador, como também o material do doador, estão presentes, na camada mista, pelo menos, parcialmente, em forma cristalina.

[00107] Em outra modalidade, o material aceitador dispõe de um máximo de absorção na faixa de comprimento de onda de > 450 nm.

[00108] Em outra modalidade, o material doador dispõe de um máximo de absorção na faixa de comprimento de onda de > 450 nm.

[00109] Em outra modalidade, o sistema de camadas ativo, em aditamento à camada mista mencionada, contém ainda outras camadas individuais ou mistas fotoativas.

[00110] Em outra modalidade, o sistema de material-n consiste de uma ou de várias camadas.

[00111] Em outra modalidade, o sistema de material-p consiste de uma ou de várias camadas.

[00112] Em outra modalidade, o sistema de material-n contém uma ou várias camadas dopadas de vão grande. A expressão de camadas de vão grande (wide-gap) define, no caso, camadas com o máximo de absorção na faixa de comprimento de onda > 450 nm.

[00113] Em outra modalidade, o sistema de material-p contém uma ou várias camadas dopadas de vão grande.

[00114] De acordo ainda com outra modalidade, o componente contém entre a primeira camada, condutora de elétrons (camada-n) e o eletrodo, presente no substrato, contém uma camada p-dopada de maneira que se trata de uma estrutura pnip ou pni.

[00115] Em outra modalidade, o componente contém entre a ca- mada-i fotoativa e do eletrodo, existente no substrato, uma camada p- dopada, de maneira que se trata de uma estrutura pip ou pi, sendo que a camada adicional p-dopada possui uma camada de nível de Fermi, que está situada no máximo 0,4eV, preferencialmente, menos do que 0,3eV abaixo do nível de transporte de elétrons da camada-i.

[00116] Em outra modalidade, o componente contém um sistema de camada-n entre a camada p-dopada e o contra-eletrodo, de maneira que se trata de uma estrutura nipn ou ipn.

[00117] Em outra modalidade, o componente contém um sistema de camadas-n entre a camada-i fotoativa e o contra eletrodo, de maneira que se trata de uma estrutura nin- ou in-, sendo que a camada n-dopada adicional possui uma base de nível de Fermi, que está situada no máximo 0,04eV, preferencialmente, inferior a 0,3eV acima do nível de transporte de orifícios da camada-i.

[00118] Em outra modalidade, o componente contém um sistema de camadas-n e/ou um sistema de camadas-p, de maneira que se trata de uma estrutura pnipn, pnin, pipn ou p-i-n-.

[00119] Em outra modalidade, o sistema de material-p adicional e/ou o sistema de material-n adicional, contém uma ou várias camadas dopadas de vão grande.

[00120] Em outra modalidade, o componente contém ainda outros sistemas de camada-n e/ou camadas de sistema-p de maneira que se trata de uma estrutura, por exemplo, npnipn, pnipnp, npnipnp, pnpnipnpn ou pnpnpnipnpnpn.

[00121] Em outra modalidade, um ou vários dos demais sistemas de material-p e/ou dos demais sistemas n-material contém uma ou várias camadas dopadas de vão grande.

[00122] Em outra modalidade, trata-se no componente, de uma célula tandem de uma combinação de estruturas nip, ni, ip, pnip, pni, pip, nipn, nin, ipn, pnipn, pnin ou pipn.

[00123] Em outra modalidade, trata-se nos materiais orgânicos, pelo menos, parcialmente, de polímeros, sendo que, todavia, pelo menos, uma camada-i fotoativa é constituída de moléculas pequenas.

[00124] Em outra modalidade, o material aceitador é um material do grupo dos fulerenos, ou seja, derivados de fulerenos, preferencialmente, (C60 ou C70) ou um derivado-PTCDI (derivado de Perileno-3,4,5,10- bis(dicarboximida).

[00125] Em outra modalidade, o material doador é um oligômero, es-pecialmente um oligômero de acordo com o documento WO 2006092134, um derivado de porfirina, um derivado de pentaceno ou um derivado de perileno, como DIP (Di-Indeno-Perileno), DBP (Di-benzoperileno).

[00126] Em outra modalidade, o sistema de material-p contém um derivado-TPD (Dímero de Trifenilamina), uma ligação Spiro-, bem como, Spiropirana, Spiroxazina, MeO-TPD (N,N,N',N'-Tetrakis(4-meto- xifenil)-benzidina), Di-NPB (N,N'difenil-N,N'-bis(N,N'-di(1-naftila)-N,N'- difenila(1,1'-bifenila) 4,4'-diamina), MTDATA (4,4',4''-Tris-(N-3-metilfe- nil-N-fenil-amino)-trifenilamina), TNATA (4,4' ,4' '-Tris[N-(1-naftil)-N-fe- nil-amino]trifenilamina), BPAPF (9,9-bis{4-[di-(p-bifenil)aminofenil]}fluo- rene), NPAPF (9,9-Bis[4-(N,N'-bis naftalen-2-il-amino)fenil]-9H-fluo- rene), Spiro-TAD (2,2',7,7'-Tetrakis-(difenilamino)-9,9'-spirobifluoren), PV-TPD (N,N-di 4-2,2-difenil-eten-1-il-fenil-N,N-di 4-metilfenilfenilbenzi- dine), 4P-TPD (4,4'-bis-(N,N-difenilamino)-tetrafenil), ou um material-p descrito no material-p DE 102004014046.

[00127] Em outra modalidade, o sistema de material-n contém fule- renos como, por exemplo, C60, C70; NTCDA (1,4,5,8-Naftaleno-tetracar- boxílico-dianidrido), NTCDI (Diimida Naftalenetetracarboxílico) ou PTCDI (Perileno-3,4,9,10-bis(dicarboximida).

[00128] Em outra forma de realização, o sistema de material-p contém um Dotando-p, sendo que este Dotando-p é um F4-TCNQ, um p- Dotando conforme descrito nos documentos DE 10338406, DE 10347856, DE 10357044, DE 102004010954, DE 102006053320, DE 102006054524 e DE 102008051737 ou é um óxido de metal de transição (VO, WO, MoO, etc.).

[00129] Em outra modalidade, o sistema de material-n contém um Dotando-n, sendo que este Dotando-n é um derivado-TTF (derivado de Tetratiafulvaleno) ou derivado-DTT (ditienotiofeno), um Dotando-n como nos documentos DE 10338406, DE 10347856, DE 10357044, DE 102004010954, DE 102006053320, DE 102006054524 e DE 102008051737 ou Cs, Li ou Mg.

[00130] Em outra modalidade, um eletrodo é transparente com uma transmissão > 80% e o outro eletrodo em ação reflexiva, é realizado com reflexão > 50%.

[00131] Em outra modalidade, um componente é semitransparente, com uma transmissão de 10-80%.

[00132] Em outra modalidade, os eletrodos consistem de um metal (por exemplo, Al, Ag, Au ou uma combinação destes metais), de um óxido condutor, especialmente ITO, ZnO:Al ou outro TCO (Óxido condutor transparente), um polímero condutor, especialmente PEDOT/PSS Poli(3,4-etilenodioxitiofeno) poli(sulfonato de estireno) ou PANI (Poliani- lina), ou uma combinação destes materiais.

[00133] Em outra modalidade, os materiais orgânicos usados, apresentam um ponto de fusão baixo, preferencial < 100° C.

[00134] Em outra modalidade, os materiais orgânicos empregados apresentam uma reduzida temperatura de transição vítrea, preferencialmente de < 150 °C.

[00135] Em outra modalidade da invenção, pelo uso de armadilhas de luz, é ampliado o percurso ótico da luz incidente no sistema ativo.

[00136] Em outra modalidade da invenção, o componente é configurado como célula solar PIN orgânica, ou seja, como célula solar também -PIN orgânica. Como célula solar também é designada uma célula solar que consiste de uma pilha vertical de duas células solares ligadas em série.

[00137] Em outra modalidade, a armadilha de luz é concretizada pelo fato de que o componente é constituído em um substrato periódico mi- croestruturado e a função homogênea do componente, ou seja, um contato isento de curto circuito e distribuição homogênea do campo elétrico por toda a face, é assegurada pelo emprego de uma camada dopada de vão grande. Componentes ultrafinos apresentam um substrato estruturado, perigo maior para a formação de curtos circuitos localizados, de maneira que através de uma heterogeneidade assim evidente está exposto a perigo, em última análise à funcionalidade de todo o componente. Este perigo de curto circuito é reduzido pelo emprego das camadas de transporte dopadas.

[00138] Ainda em outra modalidade da invenção, a armadilha de luz é concretizada pelo fato de que o componente é constituído sobre um substrato periódico microestruturado e a função homogênea do componente é garantida, cujo contato isento de curto-circuito, bem como, uma distribuição homogênea do campo elétrico por toda a face devido ao uso de uma camada dopada de vão grande. É especialmente vantajoso, no caso, que a luz atravessa pelo menos duas vezes a camada absorvente, o que resulta em maior absorção de luminosidade, portanto, em um grau de eficácia aprimorado da célula solar. Isto pode ser conseguido, por exemplo, pelo de que o substrato apresenta estruturas de forma piramidal na superfície, com partes altas e larguras dentro da faixa de até várias centenas de micrometros. A altura e largura podem ser escolhidas idênticas ou diferenciadas. Da mesma maneira, as pirâmides podem ser constituídas de forma simétrica ou assimétrica.

[00139] Em outra modalidade da invenção, a armadilha de luz é concretizada pelo fato de que uma camada dopada de vão amplo possui uma superfície limítrofe lisa até a camada-i e uma superfície limítrofe áspera até o contato reflexivo. A superfície limite áspera pode, por exemplo, ser conseguida através de uma microestruração periódica. É especialmente vantajosa a superfície limítrofe áspera quando reflete a luz em forma difusa, o que conduz a um prolongamento do percurso luminoso dentro da camada ativa.

[00140] Em outra modalidade, a armadilha de luz é concretizada pelo fato de que o componente é formado em um substrato periódico micro- estruturado, possuindo uma camada de vão largo dopada e uma face limítrofe lisa na direção da camada-i e uma face limítrofe áspera na direção do contato reflexivo.

[00141] Em outra modalidade da invenção, a estrutura global do componente óptico eletrônico possui contatos transparentes de fundo e de cobertura.

[00142] Em outra modalidade da invenção, os elementos fotoativos, de acordo com a invenção, serão usados para disposição em corpos de moldagem, como eventualmente vidro, concreto, plásticos e estufas.

[00143] Para a concretização da invenção podem também ser combinadas entre si as modalidades acima descritas.

[00144] Em seguida, a invenção será descrita detalhadamente com base em alguns exemplos de execução e Fig.s. Os exemplos de execução devem descrever a invenção sem restringi-la. As Fig.s mostram: Fig. 1 - apresentação esquemática de um componente foto- ativo de acordo com a invenção, na Fig. 2 - outra apresentação esquemática de um componente fotoativo de acordo com a invenção, na Fig. 3 - outra apresentação esquemática de um componente fotoativo de acordo com a invenção, na Fig. 4 - outra apresentação esquemática de um componente fotoativo de acordo com a invenção, com filtro IR e na Fig. 5 - outra apresentação esquemática de um componente fotoativo de acordo com a invenção, com filtro IR e UV.

[00145] Em um primeiro exemplo de execução, a Fig. 1 apresenta um componente 1 fotoativo de acordo com a invenção, o qual é configurado, por exemplo, como uma célula solar orgânica. Esta abrange um primeiro eletrodo 2, configurado, por exemplo, como eletrodo DMD transparente (dielétrico-metal-dielétrico) e um segundo eletrodo 3, produzido, por exemplo, de um óxido transparente condutor, como, eventualmente ITO. Entre estes dois eletrodos 2, 3 está integrado um sistema de camadas 4 fotoativos. Este sistema de camadas 4 fotoativo pode, por exemplo, abranger um sistema doador-aceitador de pequenas moléculas orgânicas, No lado do componente 1 fotoativo, oposto à irradiação luminosa, está disposta a camada 5 configurada como filtro de cor espectral seletivo em, pelo menos, uma faixa de 45 nm até 800 nm. Esta abrange, por exemplo, um material orgânico absorvente. O substrato não mostrado mais detalhadamente pode estar disposto tanto no lado da incidência luminosa no primeiro eletrodo 2, como também, no lado oposto, no segundo eletrodo 3.

[00146] Em outro exemplo de execução, a Fig. 2 reproduz uma configuração alternativa do exemplo de execução precedente. No caso, a camada 5, configurada como filtro de cor espectral seletiva na faixa de 450 nm até 800 nm está disposta no lado da incidência da luz. Além disso, o componente abrange uma camada acopladora 6 que atua como uma camada antirreflexiva ou uma camada protetora contra arranhões e que reforça a propagação da luz para o componente. No caso, tanto a camada 5, como também a camada 6, podem estar dispostas em uma sequência aleatória como também em forma mista. Também nesta configuração, o substrato não mostrado mais detalhadamente, poderá estar disposto tanto no lado da incidência de luz, no primeiro eletrodo 2, como também no lado oposto do segundo eletrodo 3.

[00147] Em outro exemplo de execução, a Fig. 3 apresenta um outro componente de acordo com a invenção. No caso, a camada 5 é configurada como uma camada de transporte de veículo de carga que apresenta uma absorção em pelo menos uma área parcial da faixa do comprimento de onda no campo de 450 nm até 800 nm. A camada de transporte de suporte de carga 5 pode ser configurada tanto como condutor de orifício ou como camada de transporte de elétrons, sendo que, a camada de transporte de suporte de carga 5 apresenta uma absorção que não contribui para a geração de suporte de carga. No caso, a camada 5 pode, por exemplo, ser configura a partir de MPP ou n-C60. Por exemplo, a camada de transporte de suporte de carga pode estar integrada entre dois sistemas de camadas 4 fotoativos de uma célula tandem.

[00148] Em outro exemplo de execução, afigura 4 apresenta uma configuração alternativa do exemplo de execução precedente. No caso, a camada 5, configurada como filtro de cor espectral seletivo na faixa de 450 nm até 800 nm está disposto no lado da incidência da luz. Além disso, o componente abrange uma camada acopladora 6 que atua como uma camada antirreflexiva ou camada protetora contra arranhões e reforça uma propagação da luz para o componente. No caso, tanto a camada 5 como também a camada 6 podem estar dispostas em uma sequência aleatória, como também em forma misturada. Também, nesta configuração, o substrato não mostrado mais detalhadamente poderá estar disposto tanto no lado da incidência de luz, no primeiro eletrodo 2, como também, no lado contrário junto ao segundo eletrodo 3. Além disso, o componente 1 fotoativo abrange uma camada ou sequência de camadas 7, que atua como filtro IR pelo menos em uma faixa de 850 nm até 2.500 nm. Desta maneira, será reduzida uma transferência de valor, por exemplo, na edificação.

[00149] Em outro exemplo de execução, a Fig. 5 apresenta uma configuração alternativa do exemplo de execução precedente. No caso, o componente 1 fotoativo abrange uma camada ou sequência de camadas 8 que atua como filtro UV e, pelo menos, uma faixa de 250 nm até 430 nm. A camada que atua como filtro UV serve para a proteção das moléculas orgânicas que estão contidas, por exemplo, na camada foto- ativa. Sistema de Filtro para Componentes Fotoativos LISTAGEM DE REFERÊNCIA 1 Componente fotoativo 2 Eletrodo 3 Eletrodo 4 Sistema de camada fotoativo 5 Camada de filtro 6 Camada acopladora 7 Camada de filtro IR 8 Camada de filtro UV

Claims

1. Componente fotoativo (1) em um substrato compreendendo um primeiro e um segundo eletrodo (2, 3), sendo que o primeiro eletrodo (2) está disposto no substrato e o segundo eletrodo (3) forma um contra-eletrodo, sendo que entre estes eletrodos (2, 3) está disposto pelo menos um sistema de camadas (4) fotoativo, caracterizado pelo fato de que o componente fotoativo (1) apresenta adicionalmente pelo menos uma primeira camada ou sequência de camadas (5) e adicionalmente pelo menos uma segunda camada ou sequência de camadas (7), que são configuradas de tal maneira que, no componente fotoativo (1), a primeira camada ou sequência de camadas (5) atua como filtro de cor espectralmente seletivo em pelo menos uma faixa de 450 nm até 800 nm e a segunda camada ou sequência de camadas (7) atua no componente fotoativo (1) como filtro IR espectralmente seletivo em pelo menos uma faixa de 850 nm até 2500 nm, sendo que a primeira camada ou sequência de camadas (5) que atua como filtro de cor espectralmente seletivo está disposta entre o primeiro (2) e segundo (3) eletrodo.

2. Componente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente (1) compreende também pelo menos uma terceira camada ou sequência de camadas (8), que é configurada de tal maneira que esta atua no componente fotoativo (1) como filtro UV espectralmente seletivo em pelo menos uma faixa da faixa UV de 250 nm até 430 nm.

3. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a primeira camada ou sequência de camadas (5) ou segunda camada ou sequência de camadas (7) ou terceira camada ou sequência de camadas (8), atuante como filtro de cor, compreende pelo menos um material absorvente, sendo que a camada ou sequência de camadas é configurada de tal maneira que esta é isenta de contato elétrico.

4. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a segunda camada ou sequência de camadas (7) ou terceira camada ou sequência de camadas (8) está disposta fora dos eletrodos (2, 3).

5. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a primeira camada ou sequência de camadas (5) ou segunda camada ou sequência de camadas (7) ou terceira camada ou sequência de camadas (8) compreende substâncias orgânicas e/ou inorgânicas ou uma combinação destas substâncias.

6. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a primeira camada ou sequência de camadas (5) ou segunda camada ou sequência de camadas (7) ou terceira camada ou sequência de camadas (8) apresenta na- nomateriais, os quais são executados como camada absorvente seletiva de cor.

7. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a primeira camada ou sequência de camadas (5) ou segunda camada ou sequência de camadas (7) ou terceira camada ou sequência de camadas (8) compreende pelo menos uma tinta fluorescente.

8. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a primeira camada ou sequência de camadas (5) ou segunda camada ou sequência de camadas (7) ou terceira camada ou sequência de camadas (8) está disposta ou no lado do componente fotoativo (1) voltado na direção da incidência luminosa ou no lado afastado em relação à incidência luminosa.

9. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a primeira camada ou sequência de camadas (5) ou segunda camada ou sequência de camadas (7) ou terceira camada ou sequência de camadas (8) está executada no lado voltado para a luz do componente fotoativo (1) como estrutura metálica.

10. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a primeira camada ou sequência de camadas (5) apresenta uma espessura de camada de pelo menos 3 nm até 100 μm, preferencialmente entre 5 nm e 300 nm.

11. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o substrato é transparente ou opaco.

12. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o substrato é executado como vidro ou laminado.

13. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o componente foto- ativo (1) é uma célula solar orgânica, sendo que preferencialmente a camada fotoativa apresenta moléculas orgânicas pequenas.

14. Componente de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das camadas de transporte apresenta pelo menos um material, que pode ser utilizado como filtro seletivo de cor.

15. Emprego de um componente fotoativo (1), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por ser para disposição em corpos moldados.