CN104485880B - 光子晶体聚光器及其制作方法 - Google Patents

光子晶体聚光器及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光子晶体聚光器及其制作方法,聚光器包括透明的玻璃箱体,所述玻璃箱体一侧面玻璃基板内表面凸设有至少两个晶体介质柱,所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱具有相同的预定折射率,且所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内按照预定规律分布,使得可见光无法在其中存在和/或传播,所述至少两个晶体介质柱在所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成光通道,在所述光通道处打破所述至少两个晶体介质柱的预定规律分布使得可见光能够直接通过该光通道。本发明可避免不必要的太阳光直接入射到太阳能光伏电池,提高太阳能光伏电池光电转换效率。

Description

光子晶体聚光器及其制作方法
技术领域
[0001] 本发明涉及聚光光伏发电领域,特别涉及用于控制太阳光传播路径使太阳光投射 到光伏电池上的光子晶体聚光器及其制作方法。
背景技术
[0002] 太阳能具有清洁、无资源地域限制、对人类来说永无枯竭等优良特性,越来越受到 人们的青睐,其中太阳能光伏利用即太阳光通过光伏器件直接转换成电能的技术尤其引人 注目。
[0003] 目前,一个完整的聚光光伏发电系统主要包括聚光太阳能电池组件、太阳跟踪器、 电能存储或逆变设备等几部分。聚光太阳能电池组件作为光电转换部件,主要由透射式或 反射式聚光器和安装有光伏电池晶片的电路板所组成。使用时通过太阳跟踪器使聚光透镜 基本正对阳光照射方向,然后通过这些聚光透镜分别将太阳光汇聚并投射到电路板上与各 个聚光透镜相对应的光伏电池晶片的接收面上,从而使各个光伏电池晶片中产生电流,这 些电流通过电路板上的线路输出。现有技术中聚光时太阳光除了通过聚光透镜汇聚并投射 到电路板上与各个聚光透镜相对应的光伏电池晶片上外,太阳光还会从其他位置直接出射 到达光伏电池晶片上,使得太阳能光伏电池温度升高,进而使得光电转换效率降低。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足,提供一种光子晶体聚光器 及其制作方法,以避免不必要的太阳光直接入射到太阳能光伏电池,提高太阳能光伏电池 光电转换效率。
[0005] 为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案是:一种光子晶体聚光器,包括透 明的玻璃箱体,所述玻璃箱体一侧面玻璃基板内表面凸设有至少两个晶体介质柱;所述至 少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱具有相同的预定折射率,且所述至少两个晶体介质柱 只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内按照预定规律分布,使得可见光无法在 所述第一区域和第二区域中存在和/或传播;所述至少两个晶体介质柱在所述第一区域和 第二区域之间的空间部分构成光通道,在所述光通道处打破所述至少两个晶体介质柱的所 述预定规律分布使得可见光能够直接通过该光通道。
[0006] 优选的,所述第一区域和第二区域均为矩形区域,所述至少两个晶体介质柱只在 所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域按照预定规律分布具体为:
[0007] 所述至少两个晶体介质柱在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内均呈 阵列式均勾间隔分布。
[0008] 优选的,所述第一区域和第二区域之间的部分构成截面为矩形的光通道,所述光 通道的宽度大于位于所述第一区域或第二区域中相邻晶体介质柱之间的距离。
[0009] 优选的,所述第一区域和第二区域中相邻晶体介质柱之间的距离均为0.436±0.1 um〇
[0010] 优选的,所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱的半径与所述相邻晶体介质 柱之间的距离的比值为0.4。
[0011] 优选的,所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱的所述预定折射率为3.34± 0.15〇
[0012] 优选的,所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱均为碘晶体介质柱。
[0013] 本发明还提供一种光子晶体聚光器的制作方法,该方法包括步骤:
[0014] 在玻璃基板表面结晶连接晶体介质柱的步骤:
[0015] 在已形成晶体介质柱的所述玻璃基板的四周及上部连接玻璃面板,形成一个透明 的玻璃箱体的步骤;
[0016] 其中,所述在玻璃基板表面结晶连接晶体介质柱的步骤包括:
[0017] 在所述玻璃基板表面结晶凸设连接至少两个晶体介质柱,所述至少两个晶体介质 柱中每个晶体介质柱具有相同的预定折射率,且所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基 板内表面的第一区域和第二区域内按照预定规律分布,使得可见光无法在所述第一区域和 第二区域中存在和/或传播;所述至少两个晶体介质柱在所述第一区域和第二区域之间的 空间部分构成光通道,在所述光通道处打破所述至少两个晶体介质柱的所述预定规律分布 使得可见光能够直接通过该光通道。
[0018] 优选的,所述第一区域和第二区域均为矩形区域,所述至少两个晶体介质柱只在 所述玻璃基板表面的第一区域和第二区域按照预定规律分布具体为:
[0019] 使所述至少两个晶体介质柱在所述玻璃基板表面的第一区域和第二区域内均呈 阵列式均勾间隔分布;
[0020] 所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成截面为矩形的光通道,所述光通道 的宽度大于位于所述第一区域或第二区域中相邻晶体介质柱之间的距离。
[0021] 优选的,所述第一区域和第二区域中相邻晶体介质柱之间的距离均为0.436±0.1 ym;所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱的半径与所述相邻晶体介质柱之间的距离 的比值为0.4;所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱的所述预定折射率为3.34 ± 0.15;所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱均为碘晶体介质柱。
[0022] 与现有技术相比,本发明的有益效果:
[0023] 本发明光子晶体聚光器的玻璃箱体一侧面玻璃基板内表面凸设有至少两个晶体 介质柱;所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱具有相同的预定折射率,且所述至少 两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内按照预定规律分布,使 得可见光无法在所述第一区域和第二区域中存在和/或传播;所述至少两个晶体介质柱在 所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成光通道,在所述光通道处打破所述至少两个 晶体介质柱的所述预定规律分布使得可见光能够直接通过该光通道。使用时在箱体内的光 通道一端设置太阳能电池,光从上表面入射进入本聚光器时,可见光能够从打破晶体介质 柱规律排列的缺陷处,即光通道处到达太阳能电池,同时可见光不会从其他位置出射到达 太阳能电池,避免不必要的太阳光直接入射到太阳能光伏电池,从而使得太阳能电池温度 相对于传统的聚光方式有所降低,进而使得光电转换效率提高,其能够实现全天候非跟踪 聚光,简单方便成本低。
附图说明:
[0024] 图1是本发明实施例中的光子晶体聚光器的箱体整体示意图;
[0025] 图2是本发明实施例中的光子晶体聚光器的内部结构示意图;
[0026]图3是图1沿BB线的剖视图;
[0027] 图4是本发明实施例中的光子晶体聚光器的禁带范围光曲线示意图;
[0028] 图5是本发明实施例中的光子晶体聚光器的制作方法流程图。
具体实施方式
[0029] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明 上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范 围。
[0030] 本发明的光子晶体聚光器,包括透明的玻璃箱体,所述玻璃箱体一侧面玻璃基板 内表面凸设有至少两个晶体介质柱;所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱具有相同 的预定折射率,且所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区 域内按照预定规律分布,使得可见光无法在所述第一区域和第二区域中存在和/或传播;所 述至少两个晶体介质柱在所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成光通道,在所述光 通道处打破所述至少两个晶体介质柱的所述预定规律分布使得可见光能够直接通过该光 通道。
[0031] 该光子晶体聚光器使用时在箱体内的光通道一端设置太阳能电池,光通道宽度可 根据需要具体设定,与太阳能电池尺寸适配即可,光从上表面入射进入本聚光器时,可见光 能够从打破晶体介质柱预定规律分布排列的缺陷处,即光通道处到达太阳能电池,同时可 见光不会从其他位置出射到达太阳能电池,避免不必要的太阳光直接入射到太阳能光伏电 池,从而使得太阳能电池温度相对于传统的聚光方式有所降低,进而使得光电转换效率提 高,其能够实现全天候非跟踪聚光,简单方便成本低。下面具体说明本发明。
[0032] 参看图1-2,本实施例的光子晶体聚光器包括透明的玻璃箱体1,所述玻璃箱体1 一 侧面玻璃基板2内表面凸设有至少两个晶体介质柱3,本实施例优选碘晶体介质柱。所述至 少两个晶体介质柱3中每个晶体介质柱具有相同的预定折射率,且所述至少两个晶体介质 柱3只在所述玻璃基板2内表面的第一区域201和第二区域202内按照预定规律分布,使得可 见光无法在所述第一区域201和第二区域202空间中存在和/或传播;所述至少两个晶体介 质柱3在所述第一区域201和第二区域202之间的空间部分构成光通道4,在所述光通道4处 打破所述至少两个晶体介质柱3的所述预定规律分布使得可见光能够直接通过该光通道4。
[0033] 本发明通过使用具有预定折射率的晶体介质柱,按照预定规律分布排列规则来控 制光线的传播。其原理在于当满足一定条件的存在周期规律分布结构的晶体介质柱中,光 子将形成能带结构,能带与能带之间存在能隙,称为"禁带",频率为禁带范围的光不能在其 中存在和传播。本发明利用这一原理,引入缺陷通道,即所述光通道,也就是打破晶体介质 柱的周期排布规律的通道,频率为禁带范围的光就能通过该缺陷(即光通道)射出。本发明 通过设置晶体介质柱的折射率及晶体介质柱的空间排布,使禁带范围的光为可见光范围 内,这样该光子晶体聚光器对于太阳能电池有效的光通过缺陷(即所述光通道)出射,太阳 能电池在光通道端部接收,而其他的光则不会到达太阳电池,从而实现聚光。由于排除掉了 无用的光,可以降低太阳能电池的温度,使得太阳能电池的转换效率进一步提升。
[0034]具体的,在一个示例中,结合参看图1-3,所述第一区201和第二区域202均为矩形 区域,两个区域大小完全相同,所述至少两个晶体介质柱3只在所述玻璃基板2内表面的第 一区域201和第二区域202按照预定规律分布具体为:所述至少两个晶体介质柱3在所述玻 璃基板2内表面的第一区域201和第二区域202内均呈阵列式均匀间隔分布,晶体介质柱3在 第一区域和201和第二区域202中按照相同的方式分布,每行每列所有晶体介质柱3的中心 在一条直线上,第一区域201和第二区域202中相邻晶体介质柱3之间的距离相等。所述按照 预定规律分布当然也可以按照其他规律排列分布,如三角形周期分布。所述第一区域201和 第二区域202之间的部分构成截面为矩形的光通道4,所述光通道4的宽度大于位于所述第 一区域201或第二区域202中相邻晶体介质柱3之间的距离。所述第一区域201和第二区域 202中相邻晶体介质柱3之间的距离均为0.436±0. Ιμπι。所述至少两个晶体介质柱3中每个 晶体介质柱的半径与所述相邻晶体介质柱之间的距离的比值(即归一化半径)为0.4。所述 至少两个晶体介质柱3中每个晶体介质柱的所述预定折射率为3.34±0.15。
[0035]在所述第一区域201和第二区域202晶体介质柱3按照预定规律分布排列(即阵列 式均匀间隔分布),而在光通道4区域打破预定规律分布排列,在光通道4处晶体介质柱排列 结构方式与第一区域201和第二区域202的不一样,即光通道4的宽度大于位于所述第一区 域201或第二区域202中相邻晶体介质柱3之间的距离。光通道4区域边沿两侧为位于第一区 域201和第二区域202边沿位置的晶体介质柱,其两侧的晶体介质柱之间的间隔距离明显宽 于第一区域201和第二区域202中相邻晶体介质柱之间的距离,也就是第一区域201和第二 区域202中相邻晶体介质柱排列分布的周期性在这个地方不存在,周期被打破。
[0036] 本发明通过设置晶体介质柱的折射率及晶体介质柱的空间排布,使禁带范围的光 为可见光范围内,这样该光子晶体聚光器对于太阳能电池有效的光通过缺陷(即所述光通 道)出射,太阳能电池在光通道端部接收,而其他的光则不会到达太阳电池,从而实现聚光。 由于排除掉了无用的光,可以降低太阳能电池的温度,使得太阳能电池的转换效率进一步 提升。
[0037] 下面对本发明的光子晶体聚光器性能作出测试,用平面波展开法求解麦克斯韦方 程即可得到一组本征值方程,即:
Figure CN104485880BD00071
[0038]
[0039]
[0040]式①、②分别为ΤΕ与ΤΜ模式的本征方程,r1为傅里叶级数的展开系数,k为波矢,G 和G'为光子晶体的倒格矢,〇kn为光子本征圆频率,c为真空中的光速。Ekn(G)为光波的电场 矢量在垂直于波失k方向与晶体倒格矢G方向上的分量;Hkn(G)为光波的磁场矢量在垂直于 波失k方向与晶体倒格矢G方向上的分量。Ekr^G')为光波的电场矢量在垂直于波失k方向与 晶体倒格矢G'方向上的分量;Hkn (G7 )为光波的磁场矢量在垂直于波失k方向与晶体倒格矢 G'方向上的分量。
[0041]取相邻晶体介质柱之间的距离a为0.436μπι,归一化半径(晶体介质柱半径/相邻晶 体介质柱之间的距离)为0.4,所述晶体介质柱处于所述透明箱体的空气之中。根据晶体介 质柱的间距a确定布里渊分布区内随机选取的值Γ、X、m作为横坐标。其中Γ =2Va*[0,0]X = 2Ji/a*[l/2,0]m = 2Va*[l/2,l/2]。Γ、X、m这三个点围城一个类三角形区域,即最下方的 曲线和横坐标轴围城的区域,在这个三角形内取任意数值作为参数k带入以上公式中重复 计算得到曲线图。通过MATLAB模拟可得图4结果。从图4中可见禁带范围的光为0.36-0.78μπι 波长的光。即波长在该范围内的光可以通过缺陷(即光通道)出射到达太阳能电池。横坐标 表示的是根据晶体介质柱的间距确定的布里渊分布区内随机选取的值,纵坐标表示的是波 长,该波长根据频率《 kn计算转换得到,此处作了处理使图像更直观。上下曲线之间的距离 表示该点的禁带范围宽度。由最下边两条曲线围成的区域内的最小宽度就是该光子晶体聚 光器的禁带范围宽度,即0 · 36-0 · 78μπι范围。
[0042] 本发明能够实现全天候非跟踪聚光,只要光从上表面入射面进入本光子晶体聚光 器,禁带范围内的光就能够从晶体介质柱排列的缺陷处到达太阳能电池。同时对太阳能电 池无效的光则从其他位置出射,不会进入光子晶体聚光器到达太阳能电池,从而使得电池 温度相对于传统的聚光方式有所降低,进而光电转换效率提高。
[0043] 本发明实施例还提供一种如图1-3所示的光子晶体聚光器的制作方法,参看图5, 该方法包括步骤:
[0044] S1、在玻璃基板表面结晶连接晶体介质柱的步骤:在所述玻璃基板2表面结晶凸设 连接至少两个晶体介质柱3,优选碘晶体介质柱。所述至少两个晶体介质柱3中每个晶体介 质柱具有相同的预定折射率,且所述至少两个晶体介质柱3只在所述玻璃基板2内表面的第 一区域201和第二区域202内按照预定规律分布,使得可见光无法在所述第一区域201和第 二区域202中存在和/或传播;所述至少两个晶体介质柱3在所述第一区域201和第二区域 202之间的空间部分构成光通道4,在所述光通道4处打破所述至少两个晶体介质柱3的所述 预定规律分布使得可见光能够直接通过该光通道4。所述结晶方法为现有技术,此处不再详 述。
[0045]具体的,所述第一区域201和第二区域202均为矩形区域,所述至少两个晶体介质 柱3只在所述玻璃基板2表面的第一区域201和第二区域202按照预定规律分布具体为:使所 述至少两个晶体介质柱3在所述玻璃基板2表面的第一区域201和第二区域202内均呈阵列 式均匀间隔分布;所述第一区域201和第二区域202之间的空间部分构成截面为矩形的光通 道4,所述光通道4的宽度大于位于所述第一区域201或第二区域202中相邻晶体介质柱之间 的距离。
[0046]其中,所述第一区域201和第二区域202中相邻晶体介质柱之间的距离均为0.436 ±0.1μπι;所述至少两个晶体介质柱3中每个晶体介质柱的半径与所述相邻晶体介质柱之间 的距离的比值为0.4;所述至少两个晶体介质柱3中每个晶体介质柱的所述预定折射率为 3.34±0.15。
[0047] S2、在已形成晶体介质柱3的所述玻璃基板2的四周及上部连接(如粘接)玻璃面 板,形成一个透明的玻璃箱体1的步骤。本实施例与上述光子晶体聚光器实施例基于同一构 思完成,相同之处具体可参考前述实施例相关描述,此处不再详述。
[0048]本发明通过使用具有预定折射率的晶体介质柱,按照预定规律分布排列规则来控 制光线的传播。其原理在于当满足一定条件的存在周期规律分布结构的晶体介质柱中,光 子将形成能带结构,能带与能带之间存在能隙,称为"禁带",频率为禁带范围的光不能在其 中存在和传播。本发明利用这一原理,引入缺陷通道,即所述光通道,也就是打破晶体介质 柱的周期排布规律的通道,频率为禁带范围的光就能通过该缺陷(即光通道)射出。本发明 通过设置晶体介质柱的折射率及晶体介质柱的空间排布,使禁带范围的光为可见光范围 内,这样该光子晶体聚光器对于太阳能电池有效的光通过缺陷(即所述光通道)出射,太阳 能电池在光通道端部接收,而其他的光则不会到达太阳电池,从而实现聚光。
[0049] 在所述第一区域和第二区域晶体介质柱按照预定规律分布排列(即阵列式均匀间 隔分布),而在光通道区域打破预定规律分布排列,在光通道处晶体介质柱排列结构方式与 第一区域和第二区域的不一样,即光通道的宽度大于位于所述第一区域或第二区域中相邻 晶体介质柱之间的距离。光通道区域边沿两侧为位于第一区域和第二区域边沿位置的晶体 介质柱,其两侧的晶体介质柱之间的间隔距离明显宽于第一区域和第二区域中相邻晶体介 质柱之间的距离,也就是第一区域和第二区域中相邻晶体介质柱排列分布的周期性在这个 地方不存在,周期被打破。
[0050] 本发明通过设置晶体介质柱的折射率及晶体介质柱的空间排布,使禁带范围的光 为可见光范围内,这样该光子晶体聚光器对于太阳能电池有效的光通过缺陷(即所述光通 道)出射,太阳能电池在光通道端部接收,而其他的光则不会到达太阳电池,从而实现聚光。 由于排除掉了无用的光,可以降低太阳能电池的温度,使得太阳能电池的转换效率进一步 提升。
[0051] 使用时在箱体内的光通道一端设置太阳能电池,光通道宽度可根据需要具体设 定,与太阳能电池尺寸适配即可,光从上表面入射进入本聚光器时,可见光能够从打破晶体 介质柱预定规律分布排列的缺陷处,即光通道处到达太阳能电池,同时可见光不会从其他 位置出射到达太阳能电池,避免不必要的太阳光直接入射到太阳能光伏电池,从而使得太 阳能电池温度相对于传统的聚光方式有所降低,进而使得光电转换效率提高,其能够实现 全天候非跟踪聚光,简单方便成本低。
[0052] 上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细说明,但本发明并不限制于上 述实施方式,在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下,本领域的技术人员可以作 出各种修改或改型。

Claims (8)

1. 一种光子晶体聚光器,其特征在于,包括透明的玻璃箱体,所述玻璃箱体一侧面玻璃 基板内表面凸设有至少两个晶体介质柱;所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱具有 相同的预定折射率,且所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第 二区域内按照预定规律分布,使得可见光无法在所述第一区域和第二区域中存在和/或传 播;所述至少两个晶体介质柱在所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成光通道,在 所述光通道处打破所述至少两个晶体介质柱的所述预定规律分布使得可见光能够直接通 过该光通道; 所述第一区域和第二区域均为矩形区域,所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板 内表面的第一区域和第二区域按照预定规律分布具体为: 所述至少两个晶体介质柱在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内均呈阵列 式均勾间隔分布; 所述第一区域和第二区域之间的部分构成截面为矩形的光通道,所述光通道的宽度大 于位于所述第一区域或第二区域中相邻晶体介质柱之间的距离。
2. 根据权利要求1所述的光子晶体聚光器,其特征在于,所述第一区域和第二区域中 相邻晶体介质柱之间的距离均为〇.436±0. Ιμπι。
3. 根据权利要求2所述的光子晶体聚光器,其特征在于,所述至少两个晶体介质柱中每 个晶体介质柱的半径与所述相邻晶体介质柱之间的距离的比值为0.4。
4. 根据权利要求2或3所述的光子晶体聚光器,其特征在于,所述至少两个晶体介质 柱中每个晶体介质柱的所述预定折射率为3.34±0.15。
5. 根据权利要求4所述的光子晶体聚光器,其特征在于,所述至少两个晶体介质柱中 每个晶体介质柱均为碘晶体介质柱。
6. -种光子晶体聚光器的制作方法,其特征在于,该方法包括步骤: 在玻璃基板表面结晶连接晶体介质柱的步骤; 在已形成晶体介质柱的所述玻璃基板的四周及上部连接玻璃面板,形成一个透明的玻 璃箱体的步骤; 其中,所述在玻璃基板表面结晶连接晶体介质柱的步骤包括: 在所述玻璃基板表面结晶凸设连接至少两个晶体介质柱,所述至少两个晶体介质柱中 每个晶体介质柱具有相同的预定折射率,且所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内 表面的第一区域和第二区域内按照预定规律分布,使得可见光无法在所述第一区域和第二 区域中存在和/或传播;所述至少两个晶体介质柱在所述第一区域和第二区域之间的空间 部分构成光通道,在所述光通道处打破所述至少两个晶体介质柱的所述预定规律分布使得 可见光能够直接通过该光通道。
7. 根据权利要求6所述的制作方法,其特征在于,所述第一区域和第二区域均为矩形 区域,所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板表面的第一区域和第二区域按照预定规 律分布具体为: 使所述至少两个晶体介质柱在所述玻璃基板表面的第一区域和第二区域内均呈阵列 式均勾间隔分布; 所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成截面为矩形的光通道,所述光通道的宽 度大于位于所述第一区域或第二区域中相邻晶体介质柱之间的距离。
8.根据权利要求7所述的制作方法,其特征在于,所述第一区域和第二区域中相邻晶 体介质柱之间的距离均为〇.436±0.1μπι ;所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱的 半径与所述相邻晶体介质柱之间的距离的比值为0.4 ;所述至少两个晶体介质柱中每个晶 体介质柱的所述预定折射率为3.34 ± 0.15 ;所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱 均为碘晶体介质柱。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101345502A (zh) * 2008-08-28 2009-01-14 中国科学技术大学 荧光光纤太阳能电池光伏发电系统
CN101777596A (zh) * 2010-01-19 2010-07-14 华中科技大学 一种采用光子晶体的色散型太阳能电池
WO2014111314A1 (de) * 2013-01-18 2014-07-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Halbleiterbauelement mit härtepuffer und dessen verwendung
CN204272009U (zh) * 2014-12-08 2015-04-15 四川钟顺太阳能开发有限公司 光子晶体聚光器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012154793A2 (en) * 2011-05-09 2012-11-15 3M Innovative Properties Company Architectural article with photovoltaic cell and visible light-transmitting reflector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101345502A (zh) * 2008-08-28 2009-01-14 中国科学技术大学 荧光光纤太阳能电池光伏发电系统
CN101777596A (zh) * 2010-01-19 2010-07-14 华中科技大学 一种采用光子晶体的色散型太阳能电池
WO2014111314A1 (de) * 2013-01-18 2014-07-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Halbleiterbauelement mit härtepuffer und dessen verwendung
CN204272009U (zh) * 2014-12-08 2015-04-15 四川钟顺太阳能开发有限公司 光子晶体聚光器

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