CZ309259B6 - Fotovoltaický systém zahrnující elementární rezonátor pro využití v energetice - Google Patents
Fotovoltaický systém zahrnující elementární rezonátor pro využití v energetice Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309259B6 CZ309259B6 CZ2012636A CZ2012636A CZ309259B6 CZ 309259 B6 CZ309259 B6 CZ 309259B6 CZ 2012636 A CZ2012636 A CZ 2012636A CZ 2012636 A CZ2012636 A CZ 2012636A CZ 309259 B6 CZ309259 B6 CZ 309259B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- region
- resonator
- area
- dielectric
- solar
- Prior art date
Links
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 18
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 15
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 11
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
- H01L31/055—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means where light is absorbed and re-emitted at a different wavelength by the optical element directly associated or integrated with the PV cell, e.g. by using luminescent material, fluorescent concentrators or up-conversion arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/248—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set provided with an AC/DC converting device, e.g. rectennas
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Lasers (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Solární element zahrnuje elementární rezonátor uspořádaný v dielektrické struktuře, kterou tvoří oblast (5) s minimálním elektromagnetickým útlumem, jejíž horní plocha tvoří rovinu (3)dopadu, a oblast (5) s minimálním elektromagnetickým útlumem je vzhledem k dopadající elektromagnetické vlně (1) transparentní a je ohraničena hranicemi (6) změn materiálových vlastností. Minimálně jeden 2D-3D rezonátor (4) je obklopen dielektrikem (10) a je uspořádán v dielektrické struktuře. Na oblast (5) s minimálním elektromagnetickým útlumem navazuje minimálně jedna další oblast (20) s rozdílnou rezonanční frekvencí elementárního rezonátoru. Systém je ukončen buď do volného prostoru nebo solárním prvkem (11) (systémem) určeným k úplnému pohlcení zbylé energie dopadající elektromagnetické vlny (1).
Description
Fotovoltaický systém zahrnující elementární rezonátor pro využití v energetice
Oblast techniky
Vynález se týká solárního systému s elementy zahrnujícími rezonátor s vysokou účinností přeměny světlené (tepelné) energie na elektrickou energii, který zahrnuje strukturu umístěnou mezi dvojicí elektrod s konstrukčním záměrem použití elementu pro primární cíl- přeměnu sluneční energie na elektrickou s vysokou účinností přeměny formy energie.
Dosavadní stav techniky
Stav oblasti fotovoltaiky je takový, že se používají více než půl století staré principy na přeměnu elektromagnetické vlny (záření) (EMG) ze Slunce (jedná se o širokospektrální elektromagnetické záření v rozmezí od 100 nm až 10 000 nm vlnové délky). Solární buňky jsou složeny ze dvou vrstev polovodičového materiálu (typicky z křemíku), které jsou umístěny mezi dvěma kovovými elektrodami. Jedna z vrstev - materiál typu N obsahuje velké množství negativně nabitých elektronů, kdežto druhá vrstva - materiál typu P obsahuje velké množství děr, které se dají popsat jako prázdná místa, která snadno akceptují elektrony. Zařízení, která přeměňují elektromagnetické vlny na elektromagnetickou vlnu nižší frekvence - na stejnosměrnou složku se nazývají transvertory/měniče. Pro tento účel se používají polovodičové struktury různých konstrukcí a koncepcí se znalostí pouze experimentálních následků jevu transformace elektromagnetické vlny.
Doposud navrhované antény, detektory nebo struktury nejsou laděny do rezonance. Používané polovodičové struktury velmi obtížně řeší vznik stojatých elektromagnetických vln a dodatečnými opatřeními se pak zvyšuje účinnost přeměny energie.
Obdobná řešení se zabývají principy antén a transformací postupné elektromagnetické vlny na jiný charakter elektromagnetického záření (postupnou elektromagnetickou vlnu s jinou polarizací nebo stojatou elektromagnetickou vlnu) a její následné zpracování. Problémy se vyskytují s dopadající elektromagnetickou vlnou a jejím odrazem, širokospektrálním charakterem slunečního záření. Je problém vytvořit anténu, která by zachovávala své navržené vlastnosti v širokém spektru přes několik dekád.
Existuje návrh řešení, ve kterém pomocí jednovrstvého systému laděných struktur na bázi polovodiče v rezonančním modu se vytěžuje dopadající světelné záření.
V českém patentu CZ 303866 B6 je popisován fotovoltaický element zahrnující rezonátor uspořádaný na polovodičové struktuře, kterou tvoří oblast bez elektromagnetického útlumu, jejíž horní plocha tvoří rovinu dopadu, a oblast s elektromagnetickým útlumem, které jsou ohraničeny myšlenými hranicemi změn materiálových vlastností, přičemž minimálně jeden 2D-3D rezonátor je obklopen dielektrikem a je uspořádán v polovodičové struktuře, přičemž na oblast s elektromagnetickým útlumem, navazuje vztažná elektroda. Jeho nevýhoda spočívá v tom, že při dopadu elektromagnetické vlny s vysokou hustotou výkonu v oblasti spektra infračerveného záření A, B, C a D může dojít k přehřátí polovodičového substrátu, což má za důsledek snížení životnosti nebo i destrukci elementu.
Podstata vynálezu
Cílem vynálezu je nová konstrukce solárního elementu opatřeného rezonátorem uspořádaným na dielektrické struktuře, který díky své konstrukci rezonuje a vytváří vysoké složky elektrického a magnetického pole způsobem, že tyto složky jsou použitelné a zpracovatelné známou technologií
- 1 CZ 309259 B6 na bázi klasických elektronických prvků.
Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny solárním elementem zahrnujícím alespoň jeden 2D-3D rezonátor uspořádaný ve vrstvené struktuře zahrnující oblasti s minimálním elektromagnetickým útlumem, přičemž 2D-3D rezonátor je tvořen plošnou 2D a prostorovou 3D částí. Podstata solárního elementu spočívá v tom, že je tvořen vrstvenou dielektrickou strukturou sestávající z oblasti s minimálním elektromagnetickým útlumem, alespoň jedné oblasti s rozdílnou rezonanční frekvencí, a solárního systému, přičemž vrstvená dielektrická struktura je propustná pro elektromagnetickou vlnu přes oblast s minimálním elektromagnetickým útlumem a alespoň jednu oblast s rozdílnou rezonanční frekvencí směrem k solárnímu systému. Oblast s minimálním elektromagnetickým útlumem a oblast s rozdílnou rezonanční frekvencí jsou tvořeny dielektrickým materiálem. Horní plocha oblasti s minimálním elektromagnetickým útlumem tvoří rovinu dopadu, přičemž minimálně jeden 2D-3D rezonátor je uspořádán v oblasti s minimálním elektromagnetickým útlumem, kde jeho plošná 2D část je uspořádána v rovině dopadu, zatímco jeho prostorová 3D část je umístěna v oblasti s minimálním elektromagnetickým útlumem a je tvořená dielektrikem odlišným od dielektrického materiálu oblasti s minimálním elektromagnetickým útlumem. Tento 2D-3D rezonátor v oblasti s minimálním elektromagnetickým útlumem má rezonanční frekvenci zachytávající část spektra prostupující elektromagnetické vlny. Na oblast s minimálním elektromagnetickým útlumem navazuje minimálně jedna oblast s rozdílnou rezonanční frekvencí, přičemž minimálně jeden 2D-3D rezonátor je uspořádán v oblasti s rozdílnou rezonanční frekvencí, kde jeho plošná 2D část je uspořádána na horní ploše oblasti s rozdílnou rezonanční frekvencí, zatímco jeho prostorová 3D část je umístěna v oblasti s rozdílnou rezonanční frekvencí a je tvořená dielektrikem odlišným od dielektrického materiálu oblasti s rozdílnou rezonanční frekvencí. Tento 2D-3D rezonátor v oblasti s rozdílnou rezonanční frekvencí má rozdílnou rezonanční frekvenci než 2D-3D rezonátor umístěný v oblasti s minimálním elektromagnetickým útlumem, přičemž tato odlišná rezonanční frekvence zachytává jinou část spektra prostupující elektromagnetické vlny. Na poslední oblast s rozdílnou rezonanční frekvencí ve směru šíření elektromagnetické vlny navazuje solární systém.
Pro vytvoření vysokých složek elektrického a magnetického pole je výhodné, když plošnou 2D část 2D-3D rezonátoru tvoří transformační prvek umístěný na rovině dopadu v oblasti s minimálním elektromagnetickým útlumem, respektive na horní ploše oblasti s rozdílnou rezonanční frekvencí, přičemž transformační prvek sestává z dvojice elektrod v podobě vodičů vzájemně do sebe uspořádaných, zatímco prostorová 3D část 2D-3D rezonátoru je tvořena reflektorem obklopeným dielektrikem, přičemž reflektor je uspořádán uvnitř oblasti s minimálním elektromagnetickým útlumem, respektive uvnitř oblasti s rozdílnou rezonanční frekvencí.
Je známo, ve které části spektra slunečního záření je vysoká hustota toku výkonu elektromagnetické vlny (W/m2) obvykle označováno veličinou spektrální hustota výkonu. Vynález se zaměřuje na tyto části slunečního spektra jako zdroje energie. Solární element v podobě 2D-3D rezonátoru uspořádaného na vrstvené dielektrické struktuře je pro zvolenou část spektra naladěn na frekvenci dopadající EMG vlny a to tak, že se zaměřuje na oblasti s vysokými hodnotami spektrálních hustot výkonu (například oblast infračerveného záření A, B, C a D), zatímco další 2D-3D rezonátor je naladěn na odlišnou frekvenci vybrané části spektra a je zařazen za předchozím 2D-3D rezonátorem ve směru postupu dopadající elektromagnetické vlny. Tímto zařazením dalších (teoreticky nekonečně mnoha, reálně až několika set) rezonátorů uspořádaných ve vrstvách (oblastech) za sebou lze podle geografických a podnebních podmínek sestavit soustavu solárních elementů s 2D-3D rezonátory, které dokáží maximálním způsobem z dopadající elektromagnetické vlny získat energii a transformovat ji na elektrickou s tím, že technologie výroby a návrh rezonančního rezonátoru dovoluje vysoké teplotní rozdíly a dlouhou životnost vzhledem k dosavadním používaným solárním a fotovoltaickým elementům. Koncept podle tohoto vynálezu se vyznačuje jednou z nejvyšších dosažitelných účinností přeměny světlené/tepelné energie na elektrickou energii.
-2CZ 309259 B6
Výhodou nové konstrukce solárního elementu je, že solární element tvoří vrstvená dielektrická struktura. Strukturu tvoří jednotlivé oblasti dielektrického materiálu, přičemž 2D-3D rezonátor je součástí každé oblasti s dielektrickými vlastnostmi. Takto navržené uspořádání vrstvené dielektrické struktury generuje minimální velikost amplitudy, fáze zpětné elektromagnetické vlny šířící se směrem k dopadající elektromagnetické vlně pocházející ze zdroje, kterým je Slunce nebo jiný zdroj elektromagnetického záření. Solární element vytěží potřebnou část energie a samotná vrstvená dielektrická struktura se nezahřeje díky efektům z dopadající nebo dopadající a zpětně odražené elektromagnetické vlny na solární element. 2D-3D rezonátor je navržen tak, aby elektromagnetická vlna, která prostoupí touto dielektrickou strukturou, se šířila dále za 2D-3D rezonátor do dalších oblastí s 2D-3D rezonátory a na konci vrstvené dielektrické struktury do volného prostoru nebo solárního systému, který může vytěžit zbývající energie ve formě zbytkového tepla nebo elektromagnetické vlny nebo světla. Tím se chová jako nejlépe impedančně přizpůsobená anténa nebo ideální převodník energie pro navržené velmi široké a libovolně měnitelné kmitočtové spektrum.
Vrstvená dielektrická struktura, má tyto základní části. Oblast s minimálním elektromagnetickým útlumem, která je ohraničena rovinami změn materiálových vlastností, přičemž právě oblast s minimem elektromagnetického útlumu má za úkol vytěžit část energie z dopadající elektromagnetické vlny na její hranici a zbytek s minimálními ztrátami nechat vystoupit z této oblasti. Minimálně jeden 2D-3D rezonátor je uspořádán na rovině dopadu, která je v tomto případě totožná s rovinou změny materiálových vlastností. Tyto části zabezpečují výhodné zpracování elektromagnetické vlny tak, aby došlo k minimálnímu odražení elektromagnetické vlny směrem k 2D-3D rezonátoru. Za oblastí s minimálním elektromagnetickým útlumem, jež je ukončena rovinou změny materiálových vlastností, je uspořádána další oblast s rozdílnou rezonanční frekvencí 2D-3D rezonátoru a to ve směru šíření elektromagnetické vlny s minimálně jedním 2D-3D rezonátorem, který je naladěn na rozdílnou frekvenci než je tomu u prvního 2D3D rezonátoru uspořádaného v oblasti s minimálním elektromagnetickým útlumem. Tímto způsobem je skládána struktura do solárního systému, který může být ukončen posledním solárním elementem a elektromagnetická vlna vystupuje ze systému do volného prostoru nebo jako poslední oblast solárního elementu může být klasický prvek solárního systému, který přemění nebo jinak využije zbytek energie elektromagnetické vlny a to tak, že jej převede na užitečnou formu energie, dále používanou jako zdroj tepla, světla nebo elektrické energie.
Zanedbatelné není ani to, že navržený solární element s rezonátorem uspořádaným na dielektrické struktuře nevyužívá materiál ktomu, aby byl generován elektrický náboj, nýbrž vlastnosti této struktury jsou využity k nastavení vhodných podmínek pro dopad a transformaci elektromagnetické vlny na stacionární formu elektromagnetického pole.
Díky poskládání selektivně laděných oblastí do systému se systém chová tak, že vytěží energii dopadající ve formě elektromagnetické vlny podle zastoupení ve frekvenčním spektru (rozložení spektrální hustoty výkonu) dopadající elektromagnetické vlny s maximální účinností, a tudíž lze pomocí výrazně nižšího množství typů laděných struktur v celku navržené struktury a systému obsáhnout a zužitkovat požadované frekvenční spektrum dopadající elektromagnetické vlny na rozdíl od případu, ve kterém by se rezonátory nebo jejich periodické uskupení takto neupravovaly.
Popisované technické řešení podle tohoto vynálezu umožňuje přizpůsobit jednotlivé oblasti solárních elementů uspořádané do výsledné struktury podmínkám hustoty dopadajícího elektromagnetického záření v místě jejich aplikace geografické a místní. To vede v důsledku k využití (vytěžení) maxima dopadajícího elektromagnetického záření a jeho následné změny na požadovanou formu umožňující její další využití, např. jako zdroje elektrické energie nebo generátoru. Navržené solární elementy s rezonátory se známým způsobem osazují do panelů, jejichž vzájemné spojení tvoří fotovoltaická - solární pole.
Nezanedbatelnou výhodou je, že konstrukce solárního elementu umožňuje sestavit různé (optimální) varianty solárního systému a to podle podnebních podmínek i sluneční aktivity tak, že jedna ze struktur solárních elementů obsahujících několik oblastí osazených 2D-3D rezonátory, může takováto struktura být naladěna na jednu rezonanční frekvenci odpovídající zvolené spektrální hustotě výkonu (například v provedení folie), zatímco další struktura solárních elementů může být naladěna na jinou zvolenou frekvenci spektrální hustoty výkonu a to odlišnou od rezonanční frekvence na kterou je laděna první struktura, přičemž struktury jsou řazeny za sebou a to ve směru postupující elektromagnetické vlny směrem od zdroje. Takto lze pro geografickou oblast, sluneční aktivity nebo zdroj elektromagnetické vlny nastavit snadno systém s maximální mírou vytěžení elektromagnetické vlny jako formy dopadající energie.
Takto skládané solární elementy lze vyrábět nebo sestavovat přímo v továrně nebo je sestavovat a skládat ze stavebnice přímo na místě montáže.
Objasnění výkresů
Podstata vynálezu bude osvětlena pomocí výkresů, kde obr. 1 znázorňuje základní konfiguraci solárního elementu s 2D-3D rezonátorem a řazením do systému, obr. 2 znázorňuje příkladné provedení solárního elementu opatřeného soustavou 2D-3D rezonátorů a spojovacích prvků uspořádaných na polovodičové struktuře a uspořádání další solárního elementu naladěného na odlišný kmitočet, obr. 3 znázorňuje schematický pohled na 2D - 3D rezonátor a uspořádaný v dielektriku, obr. 4 znázorňuje uspořádání 2D-3D rezonátorů a reflektoru, obr. 5 pohled ze směru dopadu EMG vlny na 2D rezonátor znázorňuje částečné prostorové uspořádání 2D-3D rezonátorů v oblasti dielektrika a reflektoru v dielektriku solárního elementu, obr. 6a znázorňuje axonometrický pohled na rezonátor, tvořený reflektorem, nad kterým je uspořádáno dielektrikum s transformačním prvkem, obr. 6b znázorňuje boční pohled na rezonátor, obr. 7a znázorňuje připojení transformačního prvku s nelineárním prvkem v propustném směru, obr. 7b znázorňuje připojení transformačního prvku s nelineárním prvkem v nepropustném směru, obr. 8 znázorňuje zapojení rezonančního obvodu, jenž je tvořen solárním elementem a navazující elektronikou.
Příklad uskutečnění vynálezu
Princip konstrukce solárního elementu s rezonátorem uspořádaným na vrstvené dielektrické struktuře bude dále objasněn, nikoliv však omezen v následujících příkladech.
Základní provedení solárního elementu s 2D-3D rezonátorem uspořádaného v dielektriku, je znázorněno na obr. 1. Solární element v této podobě tvoří vrstvená dielektrická struktura. Tato struktura je tvořena oblastí 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem a je ohraničena hranicemi 6 změn materiálových vlastností a oblastí 20 s rozdílnou rezonanční frekvencí. Oblast 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem je tvořena dielektrickým materiálem a dále zahrnuje minimálně jeden 2D-3D rezonátor 4, na jejímž povrchu v místě roviny 3 dopadu je upravena část 2D rezonátorů 4, zatímco jeho 3D část zasahuje do oblasti 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem a 3D část je v tomto případě ohraničená hranicí 6 změn materiálových vlastností. Za oblastí 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem ve směru šíření EMG vlny, jež je ohraničena rovinou 3 dopadu a hranicí 6 změny materiálových přiléhá další oblast 20 s rozdílnou rezonanční frekvencí 2D-3D rezonátorů 4, přičemž za poslední oblastí 20 s rozdílnou rezonanční frekvencí 2D-3D rezonátorů 4 je buď volný prostor, nebo na ni navazuje solární systém 11.
Vlastní 2D-3D rezonátor 4 je znázorněn na obr. 4, obr. 6a a obr. 6b. 2D-3D rezonátor 4 v této podobě sestává z transformačního prvku 8, a reflektoru 7, mezi kterými je uspořádáno dielektrikum 10, například izolant, přičemž transformační prvek 8 tvoří dvojice elektrod v podobě vodičů vzájemně do sebe uspořádaných obklopených dielektrikem 10. Přitom
-4CZ 309259 B6 transformační prvek 8 je uspořádán na dielektriku 10. na něž je kolmo umístěn reflektor 7. Uspořádání dielektrika 10 ve vrstvené struktuře je znázorněno na obr. 5. Dielektrikum 10 je odlišné od dielektrického materiálu oblasti 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem, respektive oblasti 20 s rozdílnou rezonanční frekvencí. 2D-3D rezonátor 4 vytváří elektrický proud nebo napětí, které je pomocí nelineárního prvku 15 dále přivedeno na přípojný prvek 16, jak je patrno z obr. 7a a 7b, kde jsou znázorněny oba typy polarizace nelineárního prvku 15.
Elektrické náhradní schéma solárního elementu je znázorněno na obr. 8. Jedná se principiálně o jedno (dvojcestný) usměrňovači člen, tvarovací obvod nebo filtr signálu. Je to všeobecně známé zapojení. Zdroj 19 střídavého proudu nebo napětí vyvolaných indukcí z elektromagnetické vlny je paralelně zapojen k prvnímu kapacitoru 18 a induktoru 14, které v zapojení představuje kondenzátor a cívka. Vytváří tak laděný střídavý obvod, který je pro vlastnosti a parametry dopadající elektromagnetické vlny naladěn a rezonuje. Nelineárním prvkem 15 je tvarován signál na rezonančním obvodu a je dále filtrován (usměrňován) na tvar dále využitelný, je připojen ke druhému kapacitoru 17. který v zapojení představuje kondenzátor. V zapojení jsou označeny přípojné prvky 16, na kterých je elektrické napětí +U, -U. Pokud bychom na tyto přípojné prvky 16. například svorky připojili zvolenou elektrickou zátěž 13 v podobě impedance Z, dojde ke změně rezonančního obvodu a rezonátor může natolik změnit svoje vlastnosti, že nebude ve vhodném rezonančním stavu (režimu). Proto je před elektrickou zátěž 13 zařazeno zařízení 12, které způsobí při jakémkoliv elektrickém zatížení jeho výstupu elektrickou impedancí Z to, že na vstupu rezonátor s nelineárním prvkem 15 a druhým kapacitorem 17 zatěžuje stále jediná hodnota impedance Zi, která nezmění nastavený režim rezonátoru.
Funkce solárního elementu, který zahrnuje 2D-3D rezonátor 4 uspořádaný ve vrstvené dielektrické struktuře je následující. Elektromagnetická vlna 1 v rozsahu vlnové délky 100 nm až 100 000 nm dopadá v místě dopadu 2 vlny na rovinu 3 dopadu oblasti 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem. 2D-3D rezonátor 4 je periodicky opakován i v jednotlivých oblastech 20 s rozdílnou rezonanční frekvencí, jak je znázorněno na obr. 1 a obr. 2. V rovině 3 dopadu oblasti 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem je upořádáno uskupení alespoň jednoho 2D-3D rezonátoru 4. Přitom tento rezonátor může pracovat (plnit svou funkci) samostatně anebo je možné rezonátory vzájemně spojovat a vytvářet tak pole solárních elementů periodicky se opakujících. Tyto elementy jsou v rovině 3 dopadu paralelně nebo sériově zapojeny, přičemž jako výhodné se jeví uskupení nejméně dvou 2D-3D rezonátorů 4 na jednom solárním elementu, které jsou vzájemně propojeny pomocí spojovacího prvku 9. První oblast 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem ve směru dopadu elektromagnetické vlny je naladěn na rezonanční frekvenci /1 z oboru spektra dopadající elektromagnetické vlny, za ním ve směru postupující elektromagnetické vlny je zařazena další oblast 20 s rozdílnou rezonanční frekvencí fi, a takto postupují další N do řádu stovek až tisíců oblastí 20 s rozdílnou rezonanční frekvencí a tvoří tak systém, přičemž platí, že rezonanční frekvence /i až ýti nemusí být ve vrstvách opakována a tím dojde k maximálnímu využití energie dopadající elektromagnetické vlny E
Elektromagnetická vlna 1 dopadne v místě dopadu 2 na rovinu 3 dopadu. Zde se složky elektrické a magnetické elektromagnetické vlny 1, díky navrženému tvaru reflektoru 7, kterým může být tenká vrstva, kvádr, jehlan, kužel, toroid, sféra jejich kombinace, části nebo průniky, přičemž povrch reflektoru 7 může tvořit vrstva dielektrického materiálu nebo kovu anebo jejich kombinace a tvarová rozmanitost, jenž je součástí 2D-3D rezonátoru 4, rozloží a vytvoří maxima intenzit elektrického a magnetického pole. Aby se tato maxima intenzit při spojení periodicky se opakujících 2D-3D rezonátorů 4 aritmeticky sčítala (superponovala), jsou rezonátory spojeny spojovacím prvkem 9, jak je znázorněno například na obr. 2. Na tomto obrázku je příklad navrženého solárního elementu s 2D-3D rezonátorem 4 uspořádaného v oblasti 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem, kde v místě roviny 3 dopadu jsou uspořádány dva 2D-3D rezonátory 4, jež se periodicky opakují na dalších oblastech 20 s rozdílnou rezonanční frekvencí, přičemž tyto 2D-3D rezonátory 4 jsou vzájemně spojeny spojovacími prvky 9.
Příkladné provedení solárního elementu s 2D-3D rezonátorem 4 uspořádaného v dielektriku 10 ie
-5CZ 309259 B6 znázorněno na obr. 3. 2D-3D rezonátor 4 v tomto provedení je uspořádán v oblasti 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem vrstvené dielektrické struktury. Oblast 5 je s minimálním elektromagnetickým, je ohraničena hranicemi 6 změn materiálových vlastností. Vzájemné uspořádání jednotlivých oblastí solárního elementu znázorňuje obr. 4. 2D-3D rezonátor 4 sestává z transformačního prvku 8, jenž tvoří dvojice elektrod v podobě vodičů vzájemně do sebe uspořádaných a reflektoru 7 a dielektrika 10. 2D-3D rezonátor 4 je dále zabudován v oblastech vrstvené dielektrické struktury a má navrženou geometrii způsobem závislým na vlnové délce dopadající elektromagnetické vlny 1 a to tak, že tloušťka vrstvené dielektrické struktury bude minimálně % vlnové délky nej nižší frekvence dopadajícího elektromagnetického záření, který zaručí rezonanční stav.
Elektromagnetická vlna 1 po dopadu na rovinu 3 dopadu prostupuje vrstvenou dielektrickou strukturou, na jejímž povrchu v místě roviny 3 dopadu je upravena část 2D rezonátoru 4, zatímco jeho 3D část zasahuje do oblasti 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem, jak je zobrazeno na obr. 3 nebo obr. 4. Oblast 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem slouží k nastavení podmínek maxim elektrické a magnetické složky v rovině 3 dopadu elektromagnetické vlny 1, přičemž vrstvená dielektrická struktura je navržena tak, aby postupující elektromagnetická vlna 1 na vrstvené dielektrické struktuře navázala a vytvořila rezonanční oblast s maximem rezonance na rovině 3 dopadu. Oblast 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem je opatřena vztažnou elektrodou 21. Elektromagnetická vlna 1 dále postupuje za oblast 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem a to tak, že vytváří pouze minimální odraženou vlnu. Rozměry oblasti 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem jsou voleny tak, že jsou minimálně rovny nebo větší čtvrtině vlnové délky dopadající elektromagnetické vlny 1 v závislosti na relativní permitivitě dielektrika 10, například obě vrstvy vykazují tloušťku 10 pm pro zvolený typ materiálu.
Tím, že se dosáhne rezonančního stavu, dojde u minimálně jednoho solárního elementu ve skupině periodicky se opakujících elementů a řazení za sebou ve směru dopadající elektromagnetické vlny 1 k násobnému zvětšení amplitud původní dopadající elektromagnetické vlny 1 a pro uvažovanou vlnovou délku elektromagnetické vlny 1 dopadající na rovinu 3 dopadu oblasti 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem lze dosáhnout elektrického napětí využitelného pro další zpracování elektronickými obvody 12 pro řízení výkonu a režimu navržené periodické/vrstvené dielektrické struktury pro harvesting (vytěžení energie, tzv. power management).
Materiálem vodivých cest vytvořených na rovině 3 dopadu, na níž je upravena část 2D rezonátoru 4, jenž tvoří transformační prvek 8, materiál spojovacího prvku 9, a materiál nelineárního prvku 15 je velmi kvalitní vodič nebo dielektrikum 10 s rozdílnou relativní permitivitou vzhledem k relativní permitivitě oblasti 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem. Oblast 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem je tvořena dielektrickým materiálem odlišným od dielektrika 10. Návrh rezonátoru, jeho uspořádání a volba materiálů je zvolena tak, aby v oblasti 5 s minimálním elektromagnetickým útlumem byl koeficient odrazu menší než 0.5 z intervalu <-l,l>.
Navržená vrstvená dielektrická struktura solárního elementu řazeného do systému pracuje v rezonačním stavu, což je výhodné k tomu, že na rezonátoru 4 lze získat násobné (1 až 10 000) hodnoty amplitudy elektrické složky dopadající elektromagnetické vlny 1. Navržené periodické uspořádání solárního systému 11 dovoluje pracovat v rezonančním režimu pro rezonanční frekvence f z rozsahu od 0,1 THz do 5000 THz spektra dopadající elektromagnetické vlny E
Klasické řešení pomocí antén, standardních rezonančních obvodů většinou dosahuje poměru pouze selektivních vlastností a není možné je navrhnout pro uvedený rozsah frekvencí dopadající elektromagnetické vlny E Navržené řešení díky využití více laděných elementů v celém solárním systému dosahuje uvedeného transformaci energie v uvedeném frekvenčním rozsahu. Toho se s výhodou může použít k navržení optimální vrstvené dielektrické struktury a blížit se ideálnímu
-6CZ 309259 B6 stavu 100% výtěžnosti-převodu elektromagnetické vlny 1 dopadající na elementy na elektrický výkon generátoru pro účely permanentního používání navrženého systému s vysokou účinností, životností a nezávislostí na teplotních parametrech realizovaného solárního systému 11.
Nezbytným zařízením ktomu, aby minimálně základní prvek byl využit jako zdroj elektrické energie, je připojení elektronického vnějšího obvodu 12, který umožňuje, že při jakémkoliv zatížení (impedance zátěže 13 nabývá hodnot z intervalu 0 až oo Ohmů) na výstupu obvodu 12 se na vstupu obvodu 12 neprojeví změna elektrické zátěže Zi. Tím zůstane základní prvek nebo skupina prvků v rezonančním stavu.
to
Průmyslová využitelnost
Popsaný solární element lze využít jako systém vytěžovače (harvesteru) nebo generátor 15 elektrické energie nebo senzor nebo nelineární převodník, s výhodou pro větší celky a aplikaci v energetice necitlivý k vysokým hodnotám teplot v oblasti elementu.
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Solární element zahrnující alespoň jeden 2D-3D rezonátor uspořádaný ve vrstvené struktuře zahrnující oblasti s minimálním elektromagnetickým útlumem, přičemž 2D-3D rezonátor je tvořen plošnou 2D a prostorovou 3D částí, vyznačující se tím, že solární element je tvořen vrstvenou dielektrickou strukturou, sestávající z oblasti (5) s minimálním elektromagnetickým útlumem, alespoň jedné oblasti (20) s rozdílnou rezonanční frekvencí a solárního systému (11), přičemž vrstvená dielektrická strukturuje propustná pro elektromagnetickou vlnu (1) přes oblast (5) a alespoň jednu oblast (20) směrem k solárnímu systému (11), přičemž oblast (5) a oblast (20) jsou tvořeny dielektrickým materiálem, přičemž horní plocha oblasti (5) tvoří rovinu (3) dopadu, a alespoň jeden 2D-3D rezonátor (4) je uspořádán v oblasti (5), kde jeho plošná 2D část je uspořádána na rovině (3) dopadu, zatímco jeho prostorová 3D část je umístěna v oblasti (5) a je tvořená dielektrikem (10) odlišným od dielektrického materiálu oblasti (5), a tento 2D-3D rezonátor (4) má rezonanční frekvenci zachytávající část spektra prostupující elektromagnetické vlny (1), přičemž na oblast (5) s minimálním elektromagnetickým útlumem navazuje alespoň jedna oblast (20) s rozdílnou rezonanční frekvencí, přičemž alespoň jeden 2D-3D rezonátor (4) je uspořádán v oblasti (20), kde jeho plošná 2D část je uspořádána na horní ploše oblasti (20), zatímco jeho prostorová 3D část je umístěna v oblasti (20) a je tvořená dielektrikem (10) odlišným od dielektrického materiálu oblasti (20), a tento 2D-3D rezonátor (4) má rozdílnou rezonanční frekvenci než 2D-3D rezonátor (4) umístěný v oblasti (5), přičemž tato odlišná rezonanční frekvence zachytává jinou část spektra prostupující elektromagnetické vlny (1), přičemž na poslední oblast (20) ve směru šíření elektromagnetické vlny (1) navazuje solární systém (11).
- 2. Solární element podle nároku 1, vyznačující se tím, že v oblasti (5) tvoří plošnou 2D část 2D3D rezonátoru (4) transformační prvek (8) umístěný na rovině (3) dopadu v oblasti (5), přičemž transformační prvek (8) sestává z dvojice elektrod v podobě vodičů vzájemně do sebe uspořádaných, zatímco prostorová 3D část 2D-3D rezonátoru (4) je tvořena reflektorem (7) obklopeným dielektrikem (10), přičemž reflektor (7) je uspořádán uvnitř oblasti (5).
- 3. Solární element podle nároku 1, vyznačující se tím, že v oblasti (20) tvoří plošnou 2D část 2D3D rezonátoru (4) transformační prvek (8) umístěný na horní ploše oblasti (20), přičemž transformační prvek (8) sestává z dvojice elektrod v podobě vodičů vzájemně do sebe uspořádaných, zatímco prostorová 3D část 2D-3D rezonátoru (4) je tvořena reflektorem (7) obklopeným dielektrikem (10), přičemž reflektor (7) je uspořádán uvnitř oblasti (20).
- 4. Solární element podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že reflektor (7) je v dielektriku (10) uspořádán kolmo k rovině (3) dopadu v oblasti (5) a/nebo kolmo k horní hranici oblasti (20).
- 5. Solární element podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že oblast (5) s minimálním elektromagnetickým útlumem může zahrnovat 2D-3D rezonátor (4) laděný na rezonanční frekvenci shodnou s frekvencí, na kterou jsou laděny 2D-3D rezonátory (4) uspořádané v alespoň jedné oblasti (20), přičemž solární systém (11) je laděn na odlišnou rezonanční frekvenci.
Priority Applications (26)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2012636A CZ309259B6 (cs) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | Fotovoltaický systém zahrnující elementární rezonátor pro využití v energetice |
BR112015005486-2A BR112015005486B1 (pt) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | Um elemento solar compreendendo ressonador para aplicação em energética |
MX2015003289A MX345456B (es) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | Un elemento solar que comprende resonador para aplicación en energéticos. |
PCT/CZ2012/000105 WO2014040576A2 (en) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | A solar element comprising resonator for application in energetics |
CN201280075774.XA CN104813486B (zh) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | 用于能量学应用的包括谐振器的太阳能元件 |
AU2012389626A AU2012389626A1 (en) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | A solar element comprising resonator for application in energetics |
UAA201502408A UA117107C2 (uk) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | Сонячний елемент, що містить резонатор для застосування в енергетиці |
EA201590322A EA028829B1 (ru) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | Фотоэлектрический элемент для использования в энергетике |
SG11201501630YA SG11201501630YA (en) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | A solar element comprising resonator for application in energetics |
RS20150180A RS56386B1 (sr) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | Solarni element sa rezonatorom za primenu u energetici |
JP2015531461A JP6208241B2 (ja) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | エネルギー論における適用のための共振器を備えるソーラー素子 |
US14/427,898 US20150228830A1 (en) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | Solar element comprising resonator for application in energetics |
MYPI2015700710A MY172199A (en) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | A solar element comprising resonator for application in energetics |
AP2015008297A AP2015008297A0 (en) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | A solar element comprising resonator for application in energetics |
KR1020157009355A KR102023448B1 (ko) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | 에너지론에 적용하기 위한 공진기를 포함하는 태양발전 요소 |
PE2015000330A PE20150950A1 (es) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | Un elemento solar que comprende resonador para aplicacion en energeticos |
EP12805916.9A EP2896073A2 (en) | 2012-09-14 | 2012-10-22 | A solar element comprising resonator for application in energetics |
IL237587A IL237587B (en) | 2012-09-14 | 2015-03-05 | A solar component that includes a resonator for application in energetics |
TNP2015000088A TN2015000088A1 (en) | 2012-09-14 | 2015-03-09 | A solar element comprising resonator for application in energetics |
ZA2015/01668A ZA201501668B (en) | 2012-09-14 | 2015-03-11 | A solor element comprising resonator for application in energetics |
CL2015000626A CL2015000626A1 (es) | 2012-09-14 | 2015-03-13 | Elemento solar que comprende un resonador dispuesto sobre una estructura, formado por una estructura dieléctrica en capas que consiste en un área con amortiguación electromagnética mínima, cuyo plano superior constituye el plano de incidencia, la estructura dieléctrica es permeable a una onda electromagnética, un resonador 2d-3d se dispone en el área con amortiguación mínima, en donde la parte 2d del resonador se dispone en el plano de incidencia, y la parte 3d en el dieléctrico |
PH12015500560A PH12015500560A1 (en) | 2012-09-14 | 2015-03-16 | A solar element comprising resonator for application in energetics |
MA37995A MA37995B1 (fr) | 2012-09-14 | 2015-04-10 | Élément solaire comprenant un résonateur pour application dans l'énergétique |
HK15109311.6A HK1208762A1 (en) | 2012-09-14 | 2015-09-23 | A solar element comprising resonator for application in energetics |
US15/342,885 US10389020B2 (en) | 2011-01-27 | 2016-11-03 | Solar element comprising resonator for application in energetics |
AU2017258961A AU2017258961B2 (en) | 2012-09-14 | 2017-11-10 | System for transforming energy of solar electromagnetic radiation into electric energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2012636A CZ309259B6 (cs) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | Fotovoltaický systém zahrnující elementární rezonátor pro využití v energetice |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2012636A3 CZ2012636A3 (cs) | 2014-03-26 |
CZ309259B6 true CZ309259B6 (cs) | 2022-06-29 |
Family
ID=47429473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2012636A CZ309259B6 (cs) | 2011-01-27 | 2012-09-14 | Fotovoltaický systém zahrnující elementární rezonátor pro využití v energetice |
Country Status (24)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150228830A1 (cs) |
EP (1) | EP2896073A2 (cs) |
JP (1) | JP6208241B2 (cs) |
KR (1) | KR102023448B1 (cs) |
CN (1) | CN104813486B (cs) |
AP (1) | AP2015008297A0 (cs) |
AU (2) | AU2012389626A1 (cs) |
BR (1) | BR112015005486B1 (cs) |
CL (1) | CL2015000626A1 (cs) |
CZ (1) | CZ309259B6 (cs) |
EA (1) | EA028829B1 (cs) |
HK (1) | HK1208762A1 (cs) |
IL (1) | IL237587B (cs) |
MA (1) | MA37995B1 (cs) |
MX (1) | MX345456B (cs) |
MY (1) | MY172199A (cs) |
PE (1) | PE20150950A1 (cs) |
PH (1) | PH12015500560A1 (cs) |
RS (1) | RS56386B1 (cs) |
SG (1) | SG11201501630YA (cs) |
TN (1) | TN2015000088A1 (cs) |
UA (1) | UA117107C2 (cs) |
WO (1) | WO2014040576A2 (cs) |
ZA (1) | ZA201501668B (cs) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10396449B2 (en) | 2011-01-27 | 2019-08-27 | Vysoke Uceni Technicke V Brne | Photovoltaic element with an included resonator |
US10389020B2 (en) | 2011-01-27 | 2019-08-20 | Vysoke Uceni Technicke V Brne | Solar element comprising resonator for application in energetics |
CZ309259B6 (cs) * | 2012-09-14 | 2022-06-29 | Vysoké Učení Technické V Brně | Fotovoltaický systém zahrnující elementární rezonátor pro využití v energetice |
CZ2016452A3 (cs) * | 2016-07-25 | 2018-01-24 | Vysoké Učení Technické V Brně | Radiofrekvenční identifikátor laditelný dielektrickými vložkami |
CN114244178B (zh) * | 2021-12-10 | 2024-09-10 | 江苏城乡建设职业学院 | 用于半导体发光组件的异质结发电设备及计算机构建方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070069965A1 (en) * | 2005-09-23 | 2007-03-29 | University Of South Florida | High-Frequency Feed Structure Antenna Apparatus and Method of Use |
WO2009064736A1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-05-22 | Battelle Energy Alliance, Llc | Structures, systems and methods for harvesting energy from electromagnetic radiation |
WO2010010562A2 (en) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | Ramot At Tel Aviv University Ltd. | Rectifying antenna device |
US20100244656A1 (en) * | 2009-03-30 | 2010-09-30 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Antenna devices |
WO2011031105A2 (ko) * | 2009-09-11 | 2011-03-17 | 태창엔이티 주식회사 | 공진형 태양전지 |
US20110063189A1 (en) * | 2009-04-15 | 2011-03-17 | Fractal Antenna Systems, Inc. | Methods and Apparatus for Enhanced Radiation Characteristics From Antennas and Related Components |
US20120040127A1 (en) * | 2010-08-13 | 2012-02-16 | University Of Rochester | Stacked optical antenna structures, methods and applications |
CZ201142A3 (cs) * | 2011-01-27 | 2012-08-08 | Vysoké ucení technické v Brne | Fotovoltaický element zahrnující rezonátor |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100216545B1 (ko) * | 1996-11-22 | 1999-08-16 | 정선종 | 고속 반도체 장치 |
JP4440213B2 (ja) * | 2003-09-08 | 2010-03-24 | 財団法人大阪産業振興機構 | フラクタル構造体、フラクタル構造集合体およびそれらの用途 |
JP2008166697A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-07-17 | Fujifilm Corp | 光エネルギー移動素子及び人工光合成素子 |
JP5300344B2 (ja) * | 2007-07-06 | 2013-09-25 | キヤノン株式会社 | 光検出素子及び撮像素子、光検出方法及び撮像方法 |
US20090078316A1 (en) | 2007-09-24 | 2009-03-26 | Qualcomm Incorporated | Interferometric photovoltaic cell |
US8058549B2 (en) * | 2007-10-19 | 2011-11-15 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Photovoltaic devices with integrated color interferometric film stacks |
CA2710198A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Multijunction photovoltaic cells |
JP2010027794A (ja) * | 2008-07-17 | 2010-02-04 | Fujifilm Corp | 光電変換デバイス |
US20100096011A1 (en) * | 2008-10-16 | 2010-04-22 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | High efficiency interferometric color filters for photovoltaic modules |
KR101439350B1 (ko) * | 2009-07-06 | 2014-09-15 | 삼성전자주식회사 | 무선 전력 전송 시스템 및 상기 시스템을 위한 공진기 |
KR101702914B1 (ko) * | 2009-12-29 | 2017-02-06 | 삼성전자주식회사 | 공진 전력 전송의 반사파 에너지 관리 장치 |
CN101872797A (zh) * | 2010-04-13 | 2010-10-27 | 中国计量学院 | 一种基于微桥谐振器的新型红外探测器结构及制作方法 |
CZ309259B6 (cs) * | 2012-09-14 | 2022-06-29 | Vysoké Učení Technické V Brně | Fotovoltaický systém zahrnující elementární rezonátor pro využití v energetice |
-
2012
- 2012-09-14 CZ CZ2012636A patent/CZ309259B6/cs unknown
- 2012-10-22 PE PE2015000330A patent/PE20150950A1/es active IP Right Grant
- 2012-10-22 AU AU2012389626A patent/AU2012389626A1/en not_active Abandoned
- 2012-10-22 MX MX2015003289A patent/MX345456B/es active IP Right Grant
- 2012-10-22 MY MYPI2015700710A patent/MY172199A/en unknown
- 2012-10-22 RS RS20150180A patent/RS56386B1/sr unknown
- 2012-10-22 JP JP2015531461A patent/JP6208241B2/ja active Active
- 2012-10-22 SG SG11201501630YA patent/SG11201501630YA/en unknown
- 2012-10-22 CN CN201280075774.XA patent/CN104813486B/zh active Active
- 2012-10-22 US US14/427,898 patent/US20150228830A1/en not_active Abandoned
- 2012-10-22 EA EA201590322A patent/EA028829B1/ru unknown
- 2012-10-22 BR BR112015005486-2A patent/BR112015005486B1/pt active IP Right Grant
- 2012-10-22 AP AP2015008297A patent/AP2015008297A0/xx unknown
- 2012-10-22 KR KR1020157009355A patent/KR102023448B1/ko active IP Right Grant
- 2012-10-22 EP EP12805916.9A patent/EP2896073A2/en not_active Withdrawn
- 2012-10-22 WO PCT/CZ2012/000105 patent/WO2014040576A2/en active Application Filing
- 2012-10-22 UA UAA201502408A patent/UA117107C2/uk unknown
-
2015
- 2015-03-05 IL IL237587A patent/IL237587B/en active IP Right Grant
- 2015-03-09 TN TNP2015000088A patent/TN2015000088A1/fr unknown
- 2015-03-11 ZA ZA2015/01668A patent/ZA201501668B/en unknown
- 2015-03-13 CL CL2015000626A patent/CL2015000626A1/es unknown
- 2015-03-16 PH PH12015500560A patent/PH12015500560A1/en unknown
- 2015-04-10 MA MA37995A patent/MA37995B1/fr unknown
- 2015-09-23 HK HK15109311.6A patent/HK1208762A1/xx unknown
-
2017
- 2017-11-10 AU AU2017258961A patent/AU2017258961B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070069965A1 (en) * | 2005-09-23 | 2007-03-29 | University Of South Florida | High-Frequency Feed Structure Antenna Apparatus and Method of Use |
WO2009064736A1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-05-22 | Battelle Energy Alliance, Llc | Structures, systems and methods for harvesting energy from electromagnetic radiation |
WO2010010562A2 (en) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | Ramot At Tel Aviv University Ltd. | Rectifying antenna device |
US20100244656A1 (en) * | 2009-03-30 | 2010-09-30 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Antenna devices |
US20110063189A1 (en) * | 2009-04-15 | 2011-03-17 | Fractal Antenna Systems, Inc. | Methods and Apparatus for Enhanced Radiation Characteristics From Antennas and Related Components |
WO2011031105A2 (ko) * | 2009-09-11 | 2011-03-17 | 태창엔이티 주식회사 | 공진형 태양전지 |
US20120040127A1 (en) * | 2010-08-13 | 2012-02-16 | University Of Rochester | Stacked optical antenna structures, methods and applications |
CZ201142A3 (cs) * | 2011-01-27 | 2012-08-08 | Vysoké ucení technické v Brne | Fotovoltaický element zahrnující rezonátor |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
Guy A.E.Vandenbosch, Zhongkun Ma: Upper bounds for the solar energy harvesting efficiency of nano-antennas, Nano Energy (2012) 1, 494–502, doi:10.1016/j.nanoen.2012.03.002 13.03.2012 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285512000808 * |
Imogen Mary Pryce: Resonant Metallic Nanostructures for Active Metamaterials and Photovoltaics, Thesis, California Institute of Technology, Pasadena, California, 2011 http://thesis.library.caltech.edu/6471/ * |
Michele Gallo, Luciano Mescia, Onofrio Losito, Michele Bozzetti, Francesco Prudenzano: Design of optical antenna for solar energy collection, Energy 39 (2012) 27-32, doi:10.1016/j.energy.2011.02.026 22.03.2011 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544211001046 * |
R Corkish, M A Green, T Puzzer: Solar energy collection by antennas, Solar Energy Vol. 73, No. 6, pp. 395–401, 2002, doi:10.1016/S0038–092X(03)00033–1 21.03.2003 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X03000331 * |
S Pillai, M A Green: Plasmonics for photovoltaic applications, Solar Energy Materials & Solar Cells 94(2010) 1481–1486, doi:10.1016/j.solmat.2010.02.046 31.03.2010 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927024810001005 * |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8283619B2 (en) | Energy harvesting devices for harvesting energy from terahertz electromagnetic radiation | |
AU2017258961B2 (en) | System for transforming energy of solar electromagnetic radiation into electric energy | |
US20160308402A1 (en) | Electromagnetic Energy Harvesting Using Complementary Split-Ring Resonators | |
US20140266967A1 (en) | Metamaterial Particles for Electromagnetic Energy Harvesting | |
JP6118268B2 (ja) | 共振器を備える光起電要素 | |
US10389020B2 (en) | Solar element comprising resonator for application in energetics | |
US10396449B2 (en) | Photovoltaic element with an included resonator | |
OA17890A (en) | A solar element comprising resonator for application in energetics. | |
AU2019201459B2 (en) | A photovoltaic element with an included resonator | |
AU2011357294A1 (en) | A photovoltaic element with an included resonator | |
Kumar et al. | Design and performance analysis of solar cell antenna | |
OA16494A (en) | A photovoltaic element with an included resonator. | |
Unal et al. | Tunable perfect metamaterial absorber design using the golden ratio and energy harvesting application |