CN110622322B - 包括发光太阳能集中器的光伏板 - Google Patents

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Abstract

光伏板(或太阳能板)，包括：至少一个发光太阳能集中器(LSC)，其具有上表面、下表面和一个或更多个外侧面；至少一个光伏电池(或太阳能电池)，其被放置在所述发光太阳能集中器(LSC)的外侧面中的至少一个的外侧上或所述发光太阳能集中器(LSC)的下表面的至少一部分的外侧上；至少一个刚性或半刚性支撑件，其被放置在所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)的外侧上，所述至少一个刚性或半刚性支撑件被放置成与所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)直接接触；至少一个透明框架，其被放置在所述至少一个刚性或半刚性支撑件的外部，所述至少一个透明框架被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件直接接触；任选地，至少一个透明保护壳，其被放置在所述至少一个透明框架和所述至少一个刚性或半刚性支撑件之间，所述至少一个透明保护壳被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件和所述至少一个透明框架直接接触。

Description

包括发光太阳能集中器的光伏板
技术领域
本发明涉及包括发光太阳能集中器(luminescent solar concentrator)(LSC)的光伏板(或太阳能板)。
更具体地，本发明涉及光伏板(或太阳能板)，该光伏板(或太阳能板)包括：至少一个发光太阳能集中器(LSC)，其具有上表面、下表面和一个或更多个外侧面；至少一个光伏电池(或太阳能电池)，其被放置在所述发光太阳能集中器(LSC)的外侧面中的至少一个的外侧上或所述发光太阳能集中器(LSC)的下表面的至少一部分的外侧上；至少一个刚性或半刚性支撑件，其被放置在所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)的外侧上，所述至少一个刚性或半刚性支撑件被放置成与所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)直接接触；至少一个透明框架，其被放置在所述至少一个刚性或半刚性支撑件的外部，所述至少一个透明框架被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件直接接触；任选地，至少一个透明保护壳，其被放置在所述至少一个透明框架和所述至少一个刚性或半刚性支撑件之间，所述至少一个透明保护壳被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件和所述至少一个透明框架直接接触。
本发明还涉及用于组装所述光伏板(或太阳能板)的方法。
所述光伏板(或太阳能板)可以有利地用于需要通过利用太阳辐射或来源于人造光的辐射的能量来产生电能的各种应用中，诸如，例如：建筑集成光伏系统(“建筑集成光伏”-BIPV)；光伏窗户；温室；光生物反应器；隔音屏障；照明工程；设计；广告；汽车行业。此外，所述光伏板(或太阳能板)可以在“独立”条件下使用，或者在模块化系统中使用。
背景技术
在现有技术中，利用太阳辐射的能量的主要限制之一由光伏装置(或太阳能装置)用于唯一地最佳吸收具有位于窄光谱范围内的波长的辐射的能力来表示。
例如，对于从约300nm的波长延伸至约2500nm的波长的太阳辐射的光谱范围，例如，基于晶体硅的光伏电池(或太阳能电池)在900nm-1100nm的范围内具有最佳吸收区(有效光谱)，而如果暴露于低于约500nm的波长的辐射，由于低于此限值变得显著的诱发的光降解现象，聚合物光伏电池(或太阳能电池)容易受到损坏。典型地，现有技术的光伏装置(或太阳能装置)的效率在570nm和680nm(黄色-橙色)之间的光谱区域内最大。
前面提到的缺点意味着光伏装置(或太阳能装置)的受限的外部量子效率(EQE)，所述外部量子效率(EQE)被定义为光伏装置(或太阳能装置)的半导体材料中产生的电子-空穴对的数量与光伏装置(或太阳能装置)上的入射光子的数量的比率。
为了提高光伏装置(或太阳能装置)的外部量子效率(EQE)，已经开发了装置，即发光太阳能集中器(LSC)，当被插入在光辐射的源(太阳)和光伏装置(或太阳能装置)之间时，其选择性地吸收具有在光伏装置(或太阳能装置)的有效光谱之外的波长的入射辐射，发射以在有效光谱内的波长的光子的形式吸收的能量。当从发光太阳能集中器(LSC)发射的光子的能量大于入射光子的能量时，光致发光过程(包括吸收太阳辐射以及随后发射较小波长的光子)也被称作“上转换”过程。相反，当从发光太阳能集中器(LSC)发射的光子的能量小于入射光子的能量时，光致发光过程被称作“下转移”过程("down-shifting"process)。
典型地，现有技术中已知的发光太阳能集中器(LSC)呈板的形式，该板包括由例如对感兴趣的辐射透明的材料(例如，透明玻璃或透明聚合物材料)制成的基质和一种或更多种光致发光化合物，所述光致发光化合物通常选自例如有机化合物、金属络合物、无机化合物(例如，稀土)和量子点(QD)。由于全反射的光学现象，由光致发光化合物发射的辐射被“引导”到所述板的薄边缘，在该薄边缘处，辐射被集中在放置在那里的光伏电池(或太阳能电池)上。以这种方式，可以采用大面积的低成本材料(所述板)来将光集中在小面积的高成本材料[光伏电池(或太阳能电池)]上。
前述光致发光化合物可以以薄膜的形式沉积在透明材料的基质上，或者可以分散在透明基质内。可选择地，透明基质可以用光致发光发色团基团(photoluminescentchromophore group)直接官能化。
光致发光化合物为了有利地用于发光太阳能集中器(LSC)的构造中而应该具有的特性是多种多样的，并且不总是相互兼容的。
首先，由荧光发射的辐射的频率必须对应于高于阈值的能量，低于该阈值，构成光伏电池(或太阳能电池)的核心的半导体不再能够起作用。
其次，光致发光化合物的吸收光谱应当尽可能宽，以便吸收大部分的入射太阳辐射，并且然后以期望的频率将其重新发射。
此外，期望太阳辐射的吸收非常强烈，使得光致发光化合物可以在尽可能低的浓度发挥其作用，避免其以大的量使用。
此外，太阳辐射的吸收过程及其随后在较低频率的发射必须以最大可能的效率进行，使所谓的非辐射损失最小化，所谓的非辐射损失通常用术语“热化(thermalization)”来统一表示：该过程的效率由其量子产率来测量。
最后，吸收带和发射带必须具有最小的重叠，因为否则由光致发光化合物的一个分子发射的辐射将被相邻分子吸收并至少部分地被相邻分子扩散。所述现象(通常被称为自吸收(self-absorption))不可避免地意味着效率的显著损失。在吸收光谱的较低频率处的峰值频率和发射辐射的峰值频率之间的差通常被指定为斯托克斯位移(Stokes shift)，并且以nm测量(也就是，测量的不是两个频率之间的差，而是与它们相对应的两个波长之间的差)。这些斯托克斯位移必须足够高，以保证吸收带和发射带之间的最小可能重叠，并且因此获得发光太阳能集中器(LSC)的高效率，满足前面提到的要求，即发射的辐射的频率对应于高于阈值的能量，低于该阈值，光伏电池(或太阳能电池)不能起作用。
关于前面提到的发光太阳能集中器(LSC)的另外的细节可以例如在以下文章中找到：Weber W.H.等人，“Applied Optics”(1976)，第15卷，第10期，第2299-2300页；LevittJ.A.等人，“Applied Optics”(1977)，第16卷，第10期，第2684-2689页；Reisfeld R.等人，“Nature”(1978)，第274卷，第144-145页；Goetzberger A.等人，“Applied Physics”(1978)，第16卷，第4期，第399-404页。
如上所述，发光太阳能集中器(LSC)的主要目的是减少高成本材料的量[即用于构建光伏电池(或太阳能电池)的材料的量]。此外，与硅光伏板(或太阳能板)(其性能强烈地依赖于入射光的方向)的使用相反，发光太阳能集中器(LSC)的使用使得可以以直射光和漫射光两者操作：因此，这些发光太阳能集中器(LSC)可以在城市一体化的背景下用作各种颜色和形状的无源元件，即不需要太阳能跟踪器的元件。例如，不透明的发光太阳能集中器(LSC)可以用于墙壁和屋顶中，而半透明的LSC可以用作窗户。
关于前面提到的用途的另外的细节可以例如在以下文章中找到：Chatten A.J.等人，“Proceeding Nanotech Conference and Expo”(2011)，Boston,USA，第669-670页；Dedbije M.G.，“Advanced Functional Materials”(2010)，第20卷，第9期，第1498-1502页；Dedbije M.G.等人，“Advanced Energy Materials”(2012)，第2卷，第12-35页。
发光太阳能集中器(LSC)的另一应用是所谓的发光光谱分离器(luminescentspectrum splitter)(LSS)。在这种情况下，按系列放置的小型发光太阳能集中器(LSC)将先前由放置在所述系列前面的另一太阳能集中器(例如光学太阳能集中器)聚集的光分开，每个小型发光太阳能集中器在不同的波长具有最大吸收。所述发光光谱分离器(LSS)的优点是光在短距离内被引导。关于所述发光光谱分离器(LSS)的另外的细节可以例如在Fischer B.等人，“Solar Energy Materials&Solar Cells”(2011)，第95卷，第1741-1755页中找到。
作为替代方案，发光太阳能集中器(LSC)可以用于通过利用太阳辐射来产生光并降低能耗，诸如例如，被用于用作办公室的建筑物中：聚集的光实际上可以通过所述建筑物中的光缆传输，从而节省能量。关于这种用途的另外的细节可以例如在以下文章中找到：Earp A.A.等人，“Solar Energy Materials&Solar Cells”(2004)，第84卷，第411-426页；Earp A.A.等人，“Solar Energy”(2004)，第76卷，第655-667页。
发光太阳能集中器(LSC)的问题之一是户外使用。在这方面已经提出了一些解决方案。
例如，国际专利申请WO 2007/035466描述了太阳辐射收集装置，其包括(a)包含发光材料(或发光体)的吸收体和(b)放置在吸收体的边缘处的光伏(PV)电池。发光材料吸收太阳辐射，并且其进而发射不同波长的辐射。光伏电池接收发射的辐射并将其转化为电能。前面提到的装置具有下列特征中的一个或更多个：(a)发光材料是使得部分发射的辐射被转换成电能并且部分发射的辐射被透射；(b)光伏电池是双面的，即它们响应于来自两个侧面的辐射而产生电能；(c)光伏电池具有不位于光伏电池和发光体之间的电极；以及(d)选择光伏电池和/或发光体的构造和/或尺寸，以便提供期望的结果，如例如，在发光辐射的产生中期望的空间变化、期望的吸收/透射率的空间变化，或者在各种光伏电池中更均匀的电流的产生。前面提到的吸收体据说在光伏窗户中是特别有用的。
美国专利申请US 2015/0194555描述了一种太阳能板，该太阳能板包括被配置为用于接收来自光子源的光子的发光太阳能集中器，所述发光太阳能集中器包括：被配置为用于接收来自光子源的光子的上表面；与上表面垂直隔开的下表面，其中，上表面被配置为使得相对于下表面更靠近光子源放置；从上表面的一部分延伸到下表面的一部分的至少一个边缘表面；以及包含至少一个发色团的波长转换层；光伏装置，其被配置为用于将光子转换成电能；透明粘合剂，其被放置在发光太阳能集中器和光伏装置之间，并且被配置为用于将发光太阳能集中器连接至光伏装置；刚性基座(rigid base)；以及粘合剂层，其被放置在光伏装置和刚性基座之间在光伏装置与发光太阳能集中器相对的侧面上，其中，粘合剂层被配置成用于将刚性基座连接至光伏装置；用于保护光伏装置的目的的不透明框架(例如，由铝制成),以及放置在所述不透明框架和所述光伏装置之间的粘合剂层。前面提到的包括发光太阳能集中器的板(panel)吸收直射光和漫射光两者，并且能够使用最少量的太阳能电池高效地且以低成本利用太阳辐射，然而，太阳能电池是非常昂贵的。前面提到的包括发光太阳能集中器的板适合用于建筑集成的光伏系统(“建筑集成光伏”-BIPV)，诸如例如，活动顶板(sunroof)、天窗(skylight)、窗户、商业和住宅建筑的正面。
然而，上面提出的解决方案也可能具有一些缺点。例如，不透明框架的使用不允许使用被定位在发光太阳能集中器(LSC)的边缘处的光伏电池(或太阳能电池)上的直接辐射，从而导致包含它们的光伏装置(或太阳能装置)的性能损失。此外，在框架和光伏电池(或太阳能电池)之间使用粘合剂层可能导致光伏装置(或太阳能装置)的效率损失，在这种情况下，当所述粘合剂层在发光太阳能集中器(LSC)和框架之间产生光耦合时：因此，由存在于发光太阳能集中器(LSC)中的发光材料发射的光子被部分地偏转到所述框架上，并且因而不能被放置在其边缘处的光伏电池(或太阳能电池)利用。此外，使用具有低折射率的材料用于所述粘合剂层也可以降低光伏装置(或太阳能装置)的效率损失，但不能解决问题。
发明内容
因此，申请人承担了寻找光伏板(或太阳能板)的任务，该光伏板(或太阳能板)能够克服上述缺点，并且因此更有效地利用太阳辐射或来源于人造光的辐射的能量，从而提高包含它的光伏装置(或太阳能装置)的性能。
申请人现在已经发现一种光伏板(或太阳能板)，所述光伏板(或太阳能板)包括：至少一个发光太阳能集中器(LSC)，其具有上表面、下表面和一个或更多个外侧面；至少一个光伏电池(或太阳能电池)，其被放置在所述发光太阳能集中器(LSC)的外侧面中的至少一个的外侧上或所述发光太阳能集中器(LSC)的下表面的至少一部分的外侧上；至少一个刚性或半刚性支撑件，其被放置在所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)的外侧上，所述至少一个刚性或半刚性支撑件被放置成与所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)直接接触；至少一个透明框架，其被放置在所述至少一个刚性或半刚性支撑件的外部，所述至少一个透明框架被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件直接接触；任选地，至少一个透明保护壳，其被放置在所述至少一个透明框架和所述至少一个刚性或半刚性支撑件之间，所述至少一个透明保护壳被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件和所述至少一个透明框架直接接触。特别地，申请人发现透明框架和任选地至少一个透明保护壳的使用事实上使得可以利用被定位在发光太阳能集中器(LSC)的边缘处的光伏电池(或太阳能电池)上的直接辐射，从而提高光伏板(或太阳能板)的性能。此外，所述透明框架和任选地存在的所述透明保护壳两者都起到波导的作用，并且通过内部反射，由存在于发光太阳能集中器(LSC)中的光致发光化合物发射的光子到达存在于那里的光伏电池(或太阳能电池)。此外，所述透明框架和任选地存在的所述透明保护壳两者都不需要使用另外的粘合剂层或密封层。所述光伏板(或太阳能板)可以有利地用于需要通过利用太阳辐射或来源于人造光的辐射的能量来产生电能的各种应用中，诸如例如：建筑集成光伏系统(“建筑集成光伏”-BIPV)；光伏窗户；温室；光生物反应器；隔音屏障；照明工程；设计；广告；汽车行业。此外，所述光伏板(或太阳能板)可以在“独立”条件下使用，或者在模块化系统中使用。
因此，本发明涉及一种光伏板(或太阳能板)，该光伏板(或太阳能板)包括：
-至少一个发光太阳能集中器(LSC)，其具有上表面、下表面和一个或更多个外侧面；
-至少一个光伏电池(或太阳能电池)，其被放置在所述发光太阳能集中器(LSC)的外侧面中的至少一个的外侧上或所述发光太阳能集中器(LSC)的下表面的至少一部分的外侧上；
-至少一个刚性或半刚性支撑件，其被放置在所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)的外侧上，所述至少一个刚性或半刚性支撑件被放置成与所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)直接接触；
-至少一个透明框架，其被放置在所述至少一个刚性或半刚性支撑件的外部，所述至少一个透明框架被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件直接接触；
-任选地，至少一个透明保护壳，其被放置在所述至少一个透明框架和所述至少一个刚性或半刚性支撑件之间，所述至少一个透明保护壳被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件和所述至少一个透明框架直接接触。
为了本发明的描述和所附的权利要求的目的，除非另有说明，否则数字范围的定义始终包括上限和下限。
为了本发明的描述和所附的权利要求的目的，术语“包含”也包括术语“基本上由......组成”或“由......组成”。
如上所述，所述发光太阳能集中器(LSC)具有上表面、下表面和一个或更多个外侧面。根据一个实施方案，所述发光太阳能集中器(LSC)可以具有一个外侧面(例如，它可以是圆形的)、两个、三个、四个、五个、六个、七个或更多个侧面。根据一个实施方案，所述发光太阳能集中器(LSC)可以具有距上表面一定距离的下表面，其中，一个或更多个外侧面从上表面延伸到下表面。根据一个实施方案，上表面被配置为用于接收来自光子源的光子，并且相对于所述下表面更靠近光子源定位。
根据本发明的优选实施方案，所述发光太阳能集中器(LSC)具有被配置为用于接收光子的上表面、被配置为用于接收光子的下表面以及从上表面延伸到下表面的四个外侧面，所述上表面相对于下表面更靠近光子源定位。
根据本发明的优选实施方案，所述发光太阳能集中器(LSC)是包括由透明材料制成的基质和至少一种光致发光化合物的板。
根据本发明的优选实施方案，所述透明材料可以选自例如：透明聚合物，诸如例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚烯丙基二甘醇碳酸酯、聚甲基丙烯酰亚胺、聚碳酸酯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚酰亚胺、聚氨酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯苯乙烯共聚物、聚醚砜、聚砜、三醋酸纤维素、例如在美国专利申请US 2015/0038650中所描述的透明的和耐冲击的交联的丙烯酸组合物(为了更简单起见，在下文中被称为PPMA-IR)、或它们的混合物，该交联的丙烯酸组合物由具有大于0℃的玻璃化转变温度(Tg)的易碎基质(I)和具有小于100nm的尺寸的弹性体域(elastomeric domain)组成，该弹性体域由玻璃化转变温度(Tg)小于0℃的具有柔性性质的大分子序列(II)组成；透明玻璃，诸如例如二氧化硅、石英、氧化铝、二氧化钛或它们的混合物。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PMMA-IR或它们的混合物是优选的。优选地，所述透明材料可以具有在从1.30至1.70范围内的折射率。
根据本发明的优选实施方案，所述光致发光化合物可以选自例如：苝化合物(perylenic compound)，诸如例如，来自BASF的以商品名
Figure GDA0003920030210000071
已知的化合物；并苯化合物(acenic compound)，其例如以申请人的名义在国际专利申请WO 2011/048458中被描述；苯并噻二唑化合物，其例如以申请人的名义在国际专利申请WO 2011/048458中被描述；包含苯并杂二唑基团和至少一个苯并二噻吩基团的化合物，其例如以申请人的名义在国际专利申请WO 2013/098726中被描述；二取代的萘并噻二唑化合物，其例如以申请人的名义在欧洲专利申请EP 2 789 620中被描述；用苯并二噻吩基团二取代的苯并杂二唑化合物，其例如以申请人的名义在欧洲专利申请EP 2 789 620中被描述；二取代的苯并杂二唑化合物，其例如以申请人的名义在国际专利申请WO 2016/046310中被描述；二取代的二芳基氧基苯并杂二唑化合物，其例如以申请人的名义在国际专利申请WO 2016/046319中被描述；或者它们的混合物。
可以有利地用于本发明的目的的光致发光化合物的具体实例是：N,N’-双(2',6'-二异丙基苯基)(1,6,7,12-四苯氧基)(3,4,9,10-苝二酰亚胺(perylenediimide)(
Figure GDA0003920030210000072
F Red 305-BASF)、9,10-二苯基蒽(DPA)、4,7-二(噻吩-2'-基)-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)、5,6-二苯氧基-4,7-双(2-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑(DTBOP)、5,6-二苯氧基-4,7-双[5-(2,6-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(MPDTBOP)、5,6-二苯氧基-4,7-双[5-(2,5-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(PPDTBOP)、4,7-双[5-(2,6-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(MPDTB)、4,7-双[5-(2,6-二异丙基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(IPPDTB)、4,7-双[4,5-(2,6-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(2MPDTB)、4,7-双(7',8'-二丁基苯并[1',2'-b':4',3'-b”]二噻吩-5'-基)-苯并[c][1,2,5]噻二唑(F500)、4,9-双(7',8'-二丁基苯并[1',2'-b':4',3'-b”]二噻吩-5'-基)-萘并[2,3-c][1,2,5]噻二唑(F521)、4,7-双(5-(噻吩-2-基)噻吩-2-基)苯并[c][1,2,5]噻二唑(QTB)、4,9-双(噻吩-2'-基)-萘并[2,3-c][1,2,5]噻二唑(DTN)或它们的混合物。9,10-二苯基蒽(DPA)、4,7-二(噻吩-2'-基)-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)或它们的混合物是优选的。
根据本发明的优选实施方案，所述光致发光化合物可以以在从每单位面积0.1g至每单位面积3g的范围内、优选地在从每单位面积0.2g至每单位面积2.5g的范围内的量存在于所述透明基质中，所述单位面积是相对于由透明材料制成的基质的表面积，以m2表示。
根据本发明的另外的实施方案，所述光致发光化合物可以选自量子点(QD)，所述量子点可以由各种元素组成，这些元素可以选自例如属于元素周期表的第12-16族、第13-15族、第14-16族或第13族的元素。优选地，所述量子点(QD)可以选自例如：硫化铅(PbS)、硫化锌(ZnS)、硫化镉(CdS)、硒化镉(CdSe)、碲化镉(CdTe)、银(Ag)、金(Au)、铝(Al)或它们的混合物。
为了本发明的描述的和所附的权利要求的目的，术语“元素周期表”指的是在以下网站上给出的日期为2016年1月8日版本的“IUPAC元素周期表”：https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/。
关于所述量子点(QD)的另外的信息可以在例如美国专利申请US 2011/240960中找到。
根据本发明的优选实施方案，当选自所述量子点(QD)时，所述光致发光化合物可以以在从每单位面积0.05g至每单位面积100g的范围内、优选地在从每单位面积0.15g至每单位面积20g的范围内的量存在于所述透明基质中，所述单位面积是相对于由透明材料制成的基质的表面积，以m2表示。
根据本发明的优选实施方案，所述发光太阳能集中器(LSC)是具有在从0.1μm至50mm的范围内、优选地在从0.5μm至20mm的范围内的厚度的板。
前面提到的光致发光化合物可以以各种形式用于所述发光太阳能集中器(LSC)中。
例如，在当透明基质是聚合物类型时的情况下，所述至少一种光致发光化合物可以通过例如在熔体中分散，或在本体中添加(addition in the bulk)并且连续形成包含所述聚合物和所述至少一种光致发光化合物的板，例如通过所谓的“浇铸”技术进行加工而被分散在所述透明基质的聚合物中。可选地，所述至少一种光致发光化合物和所述透明基质的聚合物可以溶解在至少一种合适的溶剂中，获得被沉积在所述聚合物的板上的溶液，形成包含所述至少一种光致发光化合物和所述聚合物的膜，例如使用“刮刀”类型的膜涂覆器操作；然后让所述溶剂蒸发。所述溶剂可以选自例如：烃类，诸如例如1,2-二氯甲烷、甲苯、己烷；酮类，诸如例如丙酮、乙酰丙酮；或者它们的混合物。
在当透明基质是玻璃类型时的情况下，所述至少一种光致发光化合物可以溶解在至少一种合适的溶剂(其可以选自上面给出的那些溶剂)中，获得被沉积在玻璃类型的所述透明基质的板上的溶液，形成包含所述至少一种光致发光化合物的膜，例如使用“刮刀”类型的膜涂覆器进行加工；然后让所述溶剂蒸发。
可选择地，包含如上所述通过在熔体中分散或在本体中添加、随后“浇铸”而获得的所述至少一种光致发光化合物和所述聚合物的板可以被封装在根据已知层压技术操作的玻璃类型的所述透明基质的两个板之间(“夹层”)。
为了本发明的目的，所述发光太阳能集中器(LSC)可以通过在本体中添加并且然后铸造被制造成板的形式，如上文所描述的。
被放置在所述发光太阳能集中器(LSC)的外侧面中的至少一个的外侧上或所述发光太阳能集中器(LSC)的下表面的至少一部分的外侧上的所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)可以选自各种类型的光伏电池(或太阳能电池)，诸如例如基于硫化镉/碲化镉的光伏电池(或太阳能电池)、基于铜铟镓二硒化物的光伏电池(或太阳能电池)、基于非晶硅的光伏电池(或太阳能电池)、基于微晶硅的光伏电池(或太阳能电池)、基于晶体硅的光伏电池(或太阳能电池)、聚合物光伏电池(或太阳能电池)、基于钙钛矿的光伏电池(或太阳能电池)或它们的组合。
根据本发明的光伏板(或太阳能板)可以包括彼此相同或彼此不同的光伏电池(或太阳能电池)。
根据本发明的优选实施方案，由所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)产生的电能可以通过连接至所述光伏板(或太阳能板)的布线系统(wiring system)来传输。
根据本发明的另外的优选实施方案，所述光伏板可以包括被连接至所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)的至少一个电导管(electrical conduit)，所述至少一个电导管包括例如电线、导电聚合物、碳纤维，所述至少一个电导管能够传输由所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)产生的电能。
根据本发明的优选实施方案，所述至少一个刚性或半刚性支撑件可以选自例如铝、锡、陶瓷、塑料、美国电气制造商协会(National Electrical ManufacturersAssociation)(NEMA)的FR4或它们的组合。在将所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)应用在所述发光太阳能集中器(LSC)上之前或之后，优选地在之前，可以将所述刚性或半刚性支撑件应用在所述光伏电池(或太阳能电池)上。所述刚性或半刚性支撑件可以通过现有技术中已知的技术诸如例如直接焊接或通过选自下文给出的透明粘合剂层的透明粘合剂层被应用在所述光伏电池(或太阳能电池)上。
透明粘合剂层可以用于促进所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)和所述发光太阳能集中器(LSC)之间的粘合。
根据本发明的优选实施方案，至少一个透明粘合剂层可以放置在所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)和所述发光太阳能集中器(LSC)之间。
根据本发明的另外的优选实施方案，所述至少一个透明粘合剂层可以包含至少一种化合物，该至少一种化合物选自例如：橡胶、丙烯酸化合物、有机硅、乙烯基烷基醚、聚酯、聚酰胺、氨基甲酸乙酯、环氧化合物、乙烯乙酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇缩丁醛、四氟乙烯、聚酰亚胺、无定形聚碳酸酯、聚苯乙烯、硅氧烷、溶胶-凝胶、聚氨酯、聚丙烯酸酯或它们的混合物；优选地，丙烯酸化合物或其混合物。所述透明粘合剂层可以是永久性的或非永久性的。
根据本发明的优选实施方案，所述至少一个透明粘合剂层可以呈胶带或膜的形式。优选地，所述至少一个透明粘合剂层可以具有在从1μm至2000μm的范围内，优选地在从10μm至1000μm的范围内的厚度。优选地，所述至少一个透明粘合剂层可以具有在从1.30至1.70的范围内的折射率。优选地，所述至少一个透明粘合剂层是透明的，以便允许大于60％、高达大于95％的在可见波长范围内的光透射。
可以有利地用于本发明的目的并且商业上可获得的透明粘合剂层是来自3M的被称为3MTMVHBTM4910的产品。
根据本发明的另外的优选实施方案，所述至少一个透明框架可以包括透明材料，所述透明材料选自例如：透明聚合物，诸如例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚烯丙基二甘醇碳酸酯、聚甲基丙烯酰亚胺、聚碳酸酯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚酰亚胺、聚氨酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯苯乙烯共聚物、聚醚砜、聚砜、三醋酸纤维素、PMMA-IR或它们的混合物。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PMMA-IR或它们的混合物是优选的。优选地，所述透明材料可以具有在从1.30至1.70的范围内的折射率。优选地，所述至少一个透明框架由与用于发光太阳能集中器(LSC)相同的透明材料制成。
根据本发明的优选实施方案，所述至少一个透明框架可以呈胶带或膜的形式。优选地，所述至少一个透明框架可以具有在从1μm至2000μm的范围内，优选地在从10μm至1000μm的范围内的厚度。优选地，所述至少一个透明框架是透明的，以便允许大于60％、高达大于95％的在可见波长范围内的光透射。
根据本发明的优选实施方案，所述至少一个透明框架可以覆盖所述至少一个刚性或半刚性支撑件的至少一部分，所述至少一个透明框架被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件直接接触。
根据本发明的另外的优选实施方案，所述至少一个透明框架可以覆盖所述至少一个刚性或半刚性支撑件以及所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)的至少一部分，所述至少一个透明框架被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件和所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)直接接触。
根据本发明的另外的优选实施方案，所述至少一个透明框架可以覆盖所述至少一个刚性或半刚性支撑件、所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)以及所述发光太阳能集中器(LSC)的至少一部分，所述至少一个透明框架被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件、所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)和所述发光太阳能集中器(LSC)直接接触。
优选地，所述至少一个透明框架与所述发光太阳能集中器(LSC)重叠约1-5mm，以确保其粘合并防止水的渗透。此外，为了进一步提高所述至少一个透明框架和发光太阳能集中器(LSC)之间的粘合，可以在其边缘处提供铣削和/或孔，以便允许制造透明框架的材料渗透到发光太阳能集中器(LSC)中，从而提高透明框架与发光太阳能集中器(LSC)的粘合。
应当注意，所述至少一个透明框架除了其密封以及保护发光太阳能集中器(LSC)和放置在其中的一个或更多个光伏电池的功能之外，还用作用于将所述光伏板(或太阳能板)插入在模块化框架中或任何其他结构(例如窗户或门框部件，或上面提到的应用中的其他结构)中的锚定点。
根据本发明的优选实施方案，所述至少一个透明保护壳可以包含透明材料，所述透明材料可以选自例如上述用于所述至少一个透明框架的材料。优选地，所述透明材料可以具有在从1.30至1.70的范围内的折射率。优选地，所述至少一个透明保护壳具有用于所述透明框架和/或用于发光太阳能集中器(LSC)的相同透明材料。
根据本发明的优选实施方案，所述至少一个透明保护壳可以呈胶带或膜的形式。所述至少一个透明壳可以具有在从1μm至1000μm的范围内，优选地在从10μm至500μm的范围内的厚度。优选地，所述至少一个透明壳是透明的，以便允许大于60％、高达大于95％的在可见波长范围内的光透射。
根据本发明的优选实施方案，所述至少一个透明保护壳可以覆盖所述至少一个刚性或半刚性支撑件的至少一部分，所述至少一个透明保护壳被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件直接接触。
根据本发明的另外的优选实施方案，所述至少一个透明保护壳可以覆盖所述至少一个刚性或半刚性支撑件以及所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)的至少一部分，所述至少一个透明保护壳被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件和所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)直接接触。
根据本发明的另外的优选实施方案，所述至少一个透明保护壳可以覆盖所述至少一个刚性或半刚性支撑件、所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)以及所述发光太阳能集中器(LSC)的至少一部分，所述至少一个透明保护壳被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件、所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)和所述发光太阳能集中器(LSC)直接接触。
优选地，所述至少一个透明保护壳与所述发光太阳能集中器(LSC)重叠约1-5mm，以便确保其粘合并且防止水的渗透。此外，为了进一步提高所述至少一个透明保护壳和发光太阳能集中器(LSC)之间的粘合，可以在其边缘处提供铣削和/或孔，以便允许制造透明保护壳的材料渗透到发光太阳能集中器(LSC)中，从而提高其粘合。
本发明还涉及一种用于组装所述光伏板(或太阳能板)的方法。
因此，本发明还涉及一种用于组装所述光伏板(或太阳能板)的方法，该方法包括：
-制备具有上表面、下表面和一个或更多个外侧面的发光太阳能集中器(LSC)；
-任选地，对所述发光太阳能集中器(LSC)的外侧面或所述发光太阳能集中器(LSC)的下表面的至少一部分进行铣削和/或钻孔；
-任选地，在所述发光太阳能集中器(LSC)的外侧面上或在所述发光太阳能集中器(LSC)的下表面的至少一部分上应用至少一个透明粘合剂层；
-在所述发光太阳能集中器(LSC)的外侧面上或在所述发光太阳能集中器(LSC)的下表面的至少一部分的外侧上，或者在所述至少一个透明粘合剂层上，应用至少一个光伏电池(或太阳能电池)，所述光伏电池(或太阳能电池)优选地被预先定位在刚性或半刚性支撑件上；
-或者，在所述至少一个光伏电池(或太阳能电池)上应用至少一个刚性或半刚性支撑件；
-通过自动焊接来安装布线系统；
-将整体放入注射模制机(injection moulding press)中；
-模制至少一个透明框架，或模制至少一个透明保护壳以及然后模制至少一个透明框架。
发光太阳能集中器(LSC)可以如上文所描述的制备。
透明粘合剂层可以手动地应用，或者通过例如自动臂或机器人自动地应用。
刚性或半刚性支撑件可以手动地应用，或者通过例如自动臂或机器人自动地应用。
可以通过现有技术中已知的方法进行注射模制，基于发光太阳能集中器(LSC)的尺寸和所使用的材料的类型适当地调节操作参数。
附图说明
图1表示光伏板(或太阳能板)的纵向和横向截面。
图2表示光伏板(或太阳能板)的前视图以及纵向和横向截面图，其中图(2a)表示前视图，图(2b)表示纵向和横向截面。
具体实施方式
现在将参照下文呈现的图1和图2，基于一个实施方案更详细地说明本发明。
具体地，图1表示光伏板(或太阳能板)(100)的纵向和横向截面，其包括：包括至少一种光致发光化合物(120)的发光太阳能集中器(LSC)(110)；光伏电池(或太阳能电池)(150)；刚性或半刚性支撑件(160)；透明粘合剂层(140)，所述透明粘合剂层(140)将所述光伏电池(或太阳能电池)(150)连接至所述发光太阳能集中器(LSC)(110)；透明框架(170)，其覆盖所述刚性或半刚性支撑件(160)、所述光伏电池(或太阳能电池)(150)、所述透明粘合剂层(140)以及所述发光太阳能集中器(LSC)的一部分；任选地，放置在所述透明框架(170)和所述刚性支撑件(160)之间的透明保护壳(在图1中未示出)。在图1中，具有第一波长的入射光子(130)进入发光太阳能集中器(LSC)(110)，并且被光致发光化合物(120)吸收，并且以不同于第一波长的第二波长发射。入射光子在发光太阳能集中器(LSC)内部被内部地反射和折射，直到它们到达光伏电池(或太阳能电池)(150)并且被转换成电能。
图2表示光伏板(或太阳能板)(100)的前视图(2a)以及所述光伏板(或太阳能板)(100)的纵向和横向截面(2b)，光伏板(或太阳能板)(100)包括被放置在所述光伏板(或太阳能板)的四个外侧面的外侧上的透明框架(170)：所使用的数字的含义对应于上面关于图1所给出的含义。
为了更好地理解本发明并且为了其实际应用，下面呈现了一些说明性的、非限制性的实例。
4,7-二-(噻吩-2’-基)-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)是以申请人的名义如在欧洲专利EP 2 593 449中所描述的获得的。
实施例1
根据本发明的光伏板(板1-发明)经历室外测量以验证性能的维持。
为了该目的，已经设置有由FR4制成的刚性支撑件的具有1.2cm2的面积的IXYS-XOD17光伏电池通过具有0.5mm的厚度的透明粘合剂(来自3M的3MTM VHBTM4910)层被放置在Altuglas VSUVT 100聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(尺寸为50×50×0.6mm)板的四个外侧面上，所述板通过在本体中添加100ppm的4,7-二-(噻吩-2'-基)-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)和100ppm的9,10-二苯基蒽(DPA)(Aldrich)，随后进行浇铸来获得。接下来，安装由AltuglasVSUVT 100聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成的具有6mm的厚度的透明框架，以覆盖光伏电池以及前面提到的Altuglas VSUVT 100聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的板的一小部分(3mm)。
出于比较目的，还对以下进行室外测量：
-光伏板(板2-比较)，其与上述的不同之处在于存在由铝制成的具有8mm的厚度的不透明框架以及放置在光伏电池和所述不透明框架之间的1-mm有机硅层，所述不透明框架用于覆盖光伏电池以及前面提到的Altuglas VSUVT 100聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的板的一小部分(3mm)；
-光伏板(板3-参考)，因没有框架而不同于上述板，即(板1-本发明)和(板2-比较)。
通过向所述电池中的每一个应用外部电压并使用“Keithley 2602A”数字万用表(3A DC，10A脉冲)测量产生的光电流来测量所述光伏电池的光伏性能，获得以下结果：
-Voc(开路电压)(板3-参考)＝5.24V；
-Voc(开路电压)(板1-本发明)＝5.22V；
-Voc(开路电压)(板2-比较)＝5.19V；
-Isc(短路电流)(板3-参考)＝0.82A；
-Isc(短路电流)(板1-本发明)＝0.75A；
-Isc(短路电流)(板2-比较)＝0.66A；
-Vmp(最大功率点电压)(板3-参考)＝3.85V；
-Vmp(最大功率点电压)(板1-本发明)＝3.94V；
-Vmp(最大功率点电压)(板2-比较)＝3.90V；
-Imp(最大功率点电流)(板3-参考)＝0.76A；
-Imp(最大功率点电流)(板1-本发明)＝0.70A；
-Imp(最大功率点电流)(板2-比较)＝0.64V；
-Pmp(在最大功率点处提供的功率)(板3-参考)＝2.93W；
-Pmp(在最大功率点处提供的功率)(板1-本发明)＝2.76W；
-Pmp(在最大功率点处提供的功率)(板2-比较)＝2.50W。
如从上面给出的结果可以看出，根据本发明的光伏板(板1-本发明)显示出特别是相对于参考板(板3-参考)在Pmp(在最大功率点处提供的功率)方面等于约6％的光伏性能的下降，而比较的光伏板(板2-比较)显示出相对于参考板(板3-参考)在Pmp(在最大功率点处提供的功率)方面等于约15％的光伏性能的下降。此外，关于其他值，相对于由根据本发明的光伏板(板1-本发明)所示出的值的减小，比较的光伏板(板2-比较)显示出相对于参考板(板3-参考)的值的更大的减小。

Claims (30)

1.一种光伏板，包括：
-至少一个发光太阳能集中器(LSC)，其具有上表面、下表面和一个或更多个外侧面；
-至少一个光伏电池，其被放置在所述发光太阳能集中器(LSC)的所述外侧面中的至少一个的外侧上或所述发光太阳能集中器(LSC)的所述下表面的至少一部分的外侧上；
-至少一个刚性或半刚性支撑件，其被放置在所述至少一个光伏电池的外侧上，所述至少一个刚性或半刚性支撑件被放置成与所述至少一个光伏电池直接接触；
-至少一个透明框架，其被放置在所述至少一个刚性或半刚性支撑件的外部，所述至少一个透明框架被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件直接接触；
-任选地，至少一个透明保护壳，其被定位在所述至少一个透明框架和所述至少一个刚性或半刚性支撑件之间，所述至少一个透明保护壳被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件和所述至少一个透明框架直接接触，
其中所述至少一个透明框架呈胶带或膜的形式，具有在从1μm至2000μm的范围内的厚度，并且由透明材料制成，所述透明材料选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚烯丙基二甘醇碳酸酯、聚甲基丙烯酰亚胺、聚碳酸酯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚酰亚胺、聚氨酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯苯乙烯共聚物、聚醚砜、聚砜、三醋酸纤维素、PMMA-IR或它们的混合物。
2.根据权利要求1所述的光伏板，其中所述发光太阳能集中器(LSC)具有被配置为接收光子的上表面、被配置为接收光子的下表面以及从所述上表面延伸到所述下表面的四个外侧面，所述上表面被定位成比所述下表面更靠近光子源。
3.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中所述发光太阳能集中器(LSC)是包括透明材料基质和至少一种光致发光化合物的板。
4.根据权利要求3所述的光伏板，其中所述透明材料基质选自：透明聚合物；透明玻璃。
5.根据权利要求4所述的光伏板，其中所述透明聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚烯丙基二甘醇碳酸酯、聚甲基丙烯酰亚胺、聚碳酸酯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚酰亚胺、聚氨酯、苯乙烯丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯苯乙烯共聚物、聚醚砜、聚砜、三醋酸纤维素、透明的和耐冲击的交联的丙烯酸组合物(PPMA-IR)，或它们的混合物，所述交联的丙烯酸组合物由具有大于0℃的玻璃化转变温度(Tg)的易碎基质(I)和具有小于100nm的尺寸的弹性体域组成，所述弹性体域由玻璃化转变温度(Tg)小于0℃的具有柔性性质的大分子序列(II)组成。
6.根据权利要求4所述的光伏板，其中所述透明玻璃为二氧化硅、石英、氧化铝、二氧化钛或它们的混合物。
7.根据权利要求4所述的光伏板，其中所述透明材料基质选自：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PMMA-IR或它们的混合物。
8.根据权利要求4所述的光伏板，其中所述透明材料基质具有在从1.30至1.70的范围内的折射率。
9.根据权利要求3所述的光伏板，其中所述光致发光化合物选自：苝化合物；并苯化合物；苯并噻二唑化合物；包含苯并杂二唑基团和至少一个苯并二噻吩基团的化合物；二取代的萘并噻二唑化合物；被苯并二噻吩基团二取代的苯并杂二唑化合物；二取代的苯并杂二唑化合物；二取代的二芳氧基苯并杂二唑化合物；9,10-二苯基蒽(DPA)；或它们的混合物。
10.根据权利要求9所述的光伏板，其中所述光致发光化合物选自：N,N'-双(2',6'-二异丙基苯基)(1,6,7,12-四苯氧基)(3,4,9,10-苝二酰亚胺)、4,7-二(噻吩-2'-基)-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)、5,6-二苯氧基-4,7-双(2-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑(DTBOP)、5,6-二苯氧基-4,7-双[5-(2,6-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(MPDTBOP)、5,6-二苯氧基-4,7-双[5-(2,5-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(PPDTBOP)、4,7-双[5-(2,6-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(MPDTB)、4,7-双[5-(2,6-二异丙基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(IPPDTB)、4,7-双[4,5-(2,6-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(2MPDTB)、4,7-双(7',8'-二丁基苯并[1',2'-b',4',3'-b']二噻吩-5'-基)-苯并[c][1,2,5]噻二唑(F500)、4,9-双(7',8'-二丁基苯并[1',2'-b',4',3'-b'’]二噻吩-5'-基)-萘并-[2,3-c][1,2,5]噻二唑(F521)、4,7-双(5-(噻吩-2-基)噻吩-2-基)苯并[c][1,2,5]噻二唑(QTB)、4,9-双(噻吩-2-基)-萘并-[2,3-c][1,2,5]噻二唑(DTN)，或它们的混合物。
11.根据权利要求9所述的光伏板，其中所述光致发光化合物选自：9,10-二苯基蒽(DPA)、4,7-二(噻吩-2'-基)-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)或它们的混合物。
12.根据权利要求3所述的光伏板，其中所述光致发光化合物以在从每单位面积0.1g至每单位面积3g的范围内的量存在于在所述透明材料基质中，所述单位面积是相对于所述透明材料基质的面积，以m2表示。
13.根据权利要求3所述的光伏板，其中所述光致发光化合物选自量子点(QD)，所述量子点能够由各种元素组成，所述元素能够选自属于元素周期表的第11-16族、第13-15族、第14-16族或第13族的元素。
14.根据权利要求13所述的光伏板，其中选自量子点(QD)的所述光致发光化合物以在从每单位面积0.05g至每单位面积100g的范围内的量存在于所述透明材料基质中，所述单位面积是相对于所述透明材料基质的面积，以m2表示。
15.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中所述发光太阳能集中器(LSC)是具有在从0.1μm至50mm的范围内的厚度的板。
16.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中由所述至少一个光伏电池产生的电力通过连接至所述光伏板的布线系统传输。
17.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中所述光伏板包括连接至所述至少一个光伏电池的至少一个电导管，所述至少一个电导管包括电线、导电聚合物、碳纤维，所述至少一个电导管能够承载由所述至少一个光伏电池产生的电能。
18.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中所述至少一个刚性或半刚性支撑件选自铝、锡、陶瓷、塑料、美国电气制造商协会(NEMA)的FR4或它们的组合。
19.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中至少一个透明粘合剂层被放置在所述至少一个光伏电池和所述发光太阳能集中器(LSC)之间。
20.根据权利要求19所述的光伏板，其中：
-所述至少一个透明粘合剂层包含至少一种选自以下的化合物：橡胶、丙烯酸化合物、有机硅、乙烯基烷基醚、聚酯、聚酰胺、氨基甲酸乙酯、环氧化合物、乙烯乙酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇缩丁醛、四氟乙烯、聚酰亚胺、无定形聚碳酸酯、聚苯乙烯、硅氧烷、溶胶-凝胶、聚氨酯、聚丙烯酸酯或它们的混合物；和/或
-所述至少一个透明粘合剂层呈胶带或膜的形式；和/或
-所述至少一个透明粘合剂层具有在从1μm至2000μm的范围内的厚度；和/或
-所述至少一个透明粘合剂层具有在从1.30至1.70的范围内的折射率。
21.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中：
-所述至少一个透明框架包含具有在1.30和1.70之间的折射率的透明材料；和/或
-所述至少一个透明框架具有在从10μm至1000μm的范围内的厚度。
22.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中所述至少一个透明框架覆盖所述至少一个刚性或半刚性支撑件的至少一部分，所述至少一个透明框架被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件直接接触。
23.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中所述至少一个透明框架覆盖所述至少一个刚性或半刚性支撑件以及所述至少一个光伏电池的至少一部分，所述至少一个透明框架被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件和所述至少一个光伏电池直接接触。
24.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中所述至少一个透明框架覆盖所述至少一个刚性或半刚性支撑件、所述至少一个光伏电池以及所述发光太阳能集中器(LSC)的至少一部分，所述至少一个透明框架被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件、所述至少一个光伏电池和所述发光太阳能集中器(LSC)直接接触。
25.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中：
-所述至少一个透明保护壳包含透明材料，所述透明材料选自如权利要求21所述的材料；和/或
-所述透明材料具有在从1.30至1.70的范围内的折射率；和/或
-所述至少一个透明保护壳呈胶带或膜的形式；和/或
-所述至少一个透明保护壳具有在从1μm至1000μm的范围内的厚度。
26.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中所述至少一个透明保护壳覆盖所述至少一个刚性或半刚性支撑件的至少一部分，所述至少一个透明保护壳被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件直接接触。
27.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中所述至少一个透明保护壳覆盖所述至少一个刚性或半刚性支撑件以及所述至少一个光伏电池的至少一部分，所述至少一个透明保护壳被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件和所述至少一个光伏电池直接接触。
28.根据权利要求1或2所述的光伏板，其中所述至少一个透明保护壳覆盖所述至少一个刚性或半刚性支撑件、所述至少一个光伏电池以及所述发光太阳能集中器(LSC)的至少一部分，所述至少一个透明保护壳被放置成与所述至少一个刚性或半刚性支撑件、所述至少一个光伏电池和所述发光太阳能集中器(LSC)直接接触。
29.一种用于组装根据前述权利要求中任一项所述的光伏板的方法，包括：
-制备具有上表面、下表面和一个或更多个外侧面的发光太阳能集中器(LSC)；
-任选地，对所述发光太阳能集中器(LSC)的所述外侧面或所述发光太阳能集中器(LSC)的所述下表面的至少一部分进行铣削和/或钻孔；
-任选地，在所述发光太阳能集中器(LSC)的所述外侧面上或在所述发光太阳能集中器(LSC)的所述下表面的至少一部分上应用至少一个透明粘合剂层；
-在所述发光太阳能集中器(LSC)的所述外侧面上或在所述发光太阳能集中器(LSC)的所述下表面的至少一部分的外侧上，或者在所述至少一个透明粘合剂层上，应用至少一个光伏电池；
-或者，在所述至少一个光伏电池上应用至少一个刚性或半刚性支撑件；
-通过自动焊接来安装布线系统；
-将整体放入注射模制机中；
-模制至少一个透明框架，或模制至少一个透明保护壳并且然后模制至少一个透明框架。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述光伏电池预先被定位在刚性或半刚性支撑件上。
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