ES2710119T3 - Un panel espectralmente selectivo - Google Patents

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ES2710119T3 ES12807656T ES12807656T ES2710119T3 ES 2710119 T3 ES2710119 T3 ES 2710119T3 ES 12807656 T ES12807656 T ES 12807656T ES 12807656 T ES12807656 T ES 12807656T ES 2710119 T3 ES2710119 T3 ES 2710119T3
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Mikhail Vasiliev
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Abstract

Un panel (100) espectralmente selectivo que comprende: una porción de panel que es al menos parcialmente transmisiva para 5 luz que tiene una longitud de onda en el rango de longitud de onda visible; y un primer componente (110) reflexivo que está dispuesto para reflejar la luz incidente dentro de una banda de longitud de onda infrarroja (IR) y dentro de una banda de longitud de onda ultravioleta (UV) mientras es ampliamente transmisiva para al menos la mayoría de luz que tiene una longitud de onda dentro de la banda de longitud de onda visible, el primer componente reflexivo que está previsto en forma de un revestimiento de interferencia óptica que comprende capas de materiales dieléctricos que están dispuestos de tal manera que dentro de un rango de longitudes de onda desde aproximadamente 600nm hasta aproximadamente 800nm, disminuye la transmitancia desde al menos un 60% hasta menos de un 10%, y dicho revestimiento de interferencia óptica situado de tal manera que al menos una porción de una energía asociada con luz IR incidente desde una dirección trasversal del panel espectralmente selectivo es reflejada por el primer componente reflexivo y posteriormente dirigida a lo largo del panel hacia una porción lateral del panel; en donde un módulo (114) fotovoltaico de CIGS (Diseleniuro de cobre, indio y galio) o de CIS (Diseleniuro de cobre e indio) está situado en la porción lateral del panel (100) espectralmente selectivo para recibir una porción de la luz que es dirigida hacia la porción lateral; y el panel espectralmente selectivo comprende, o está previsto en forma de, un cristal de ventana.

Description

DESCRIPCION
Un panel espectralmente selectivo
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un panel espectralmente selectivo y se refiere de forma espedfica, aunque no de forma exclusiva, a un panel que es transparente para la luz visible y desvfa la luz infrarroja.
Antecedentes de la invencion
El sobrecalentamiento de espacios interiores, tales como espacios que reciben luz solar a traves de grandes ventanas, es un problema que se puede superar utilizando acondicionadores de aire. Una gran cantidad de energfa es utilizada globalmente para enfriar espacios interiores. La mayor parte de la energfa electrica es generada utilizando fuentes no sostenibles, lo cual es una preocupacion medioambiental cada vez mayor.
La patente estadounidense numero US 6285495 (propiedad del presente solicitante) divulga un material que puede ser utilizado como un cristal de ventana y que es ampliamente transmisivo para la luz visible, pero desvfa una porcion de la luz incidente a porciones laterales del panel donde se absorbe por celdas fotovoltaicas para generar electricidad. Este material tiene un doble beneficio: como se reduce la trasmision de radiacion IR, se puede reducir el calentamiento de espacios interiores y al mismo tiempo se puede generar energfa electrica.
El documento US 2006/154089 A1 divulga revestimientos opticos para reflexion ultravioleta e infrarroja.
El documento EP 2103967 A1 divulga un filtro de transmision selectiva que tiene una alta transmitancia de la luz a una longitud de onda espedfica tal como los rayos visibles.
El documento WO 2010/12427 9 A1 divulga un dispositivo de atenuacion de luz variable alimentado por energfa solar que incluye una celda de cristal lfquido, una celda fotovoltaica en comunicacion electrica con la celda de cristal lfquido, y un concentrador de luz.
Resumen de la invencion
La presente invencion proporciona un panel espectralmente selectivo de acuerdo con la reivindicacion 1.
En un ejemplo de la presente invencion, un primer componente reflexivo que esta dispuesto para reflejar la luz incidente dentro de una banda de longitud de onda infrarroja (IR) y dentro de una banda de longitud de onda ultravioleta (UV) mientras es al menos parcialmente transmisivo para la luz que tiene una longitud de onda dentro de la banda de longitud de onda visible, el primer componente reflexivo que esta dispuesto para reflejar mas de un 90% de la radiacion incidente en un rango de longitudes de onda de aproximadamente 300nm hasta aproximadamente 420nm.
El primer componente reflexivo tfpicamente se ha dispuesto para reflejar mas de un 92%, mas un 94%, mas de un 96% o mas de un 98% de la radiacion incidente en un rango de longitud de onda desde aproximadamente 300nm hasta aproximadamente 420nm.
En un ejemplo de la presente invencion, un primer componente reflexivo que esta dispuesto para reflejar la luz incidente dentro de una banda de longitud de onda infrarroja (IR) y dentro de una banda de longitud de onda ultravioleta (UV) mientras que es ampliamente transmisivo para al menos la mayona de la luz que tiene una longitud de onda dentro de la banda de longitud de onda visible, el primer componente reflexivo se dispone de tal manera que dentro de un rango de longitudes de onda desde aproximadamente 380nm hasta aproximadamente 420nm, aumenta la transmitancia desde menos de un 10% hasta mas de un 60%.
El primer componente reflexivo, tfpicamente, esta dispuesto de tal manera que dentro de un rango de longitudes de onda desde aproximadamente 380nm hasta aproximadamente 420nm, aumenta la transmitancia desde menos de un 5% hasta mas de un 80%.
En otro ejemplo de la presente invencion, un primer componente reflexivo que esta dispuesto para reflejar luz incidente dentro de una banda de longitud de onda infrarroja (IR) y dentro de una banda de longitud de onda ultravioleta (UV) esta dispuesto de tal manera que mas de un 60%, un 70%, un 80% o un 90% de luz incidente es transmitida dentro de un rango de longitudes de onda de aproximadamente 400nm a aproximadamente 680-750nm. El primer componente reflexivo tfpicamente esta dispuesto de tal manera que dentro de un rango de longitudes de onda de desde aproximadamente 600nm hasta aproximadamente 800nm, disminuye la transmitancia desde al menos un 80% a menos de un 5%.
El panel espectralmente selectivo tipicamente tambien esta dispuesto de manera que dentro de un rango de longitudes de onda desde aproximadamente 380nm hasta aproximadamente 420nm, aumenta la transmitancia desde menos de un 5%-10% hasta mas de un 60%-80%.
El panel espectralmente selectivo tambien puede estar dispuesto para reflejar mas de un 90%, mas de un 92%, mas de un 94%, mas de un 96% o mas de un 98% de la radiacion incidente a una longitud de onda de un rango de longitudes de onda de aproximadamente 300 a aproximadamente 410nm.
En otro ejemplo de la presente invencion, un primer componente reflexivo que esta dispuesto para reflejar luz incidente dentro de una banda de longitud de onda infrarroja (IR) y dentro de una banda de longitud de onda ultravioleta (UV) mientras es ampliamente transmisivo para al menos la mayona de la luz que tiene una longitud de onda dentro de la banda de longitud de onda visible, el primer componente reflexivo esta dispuesto para reflejar mas de un 90% de energfa solar de la radiacion incidente a un rango de longitudes de onda de aproximadamente 700nm a aproximadamente 1700nm.
El primer componente reflexivo tfpicamente esta dispuesto para reflejar mas de un 92%, mas de un 94%, mas de un 96% o mas de un 98% de energfa solar de la radiacion incidente a un rango de longitudes de onda de aproximadamente 700nm hasta aproximadamente 1700nm.
En otro ejemplo de la presente invencion, un primer componente reflexivo que esta dispuesto para reflejar luz incidente dentro de una banda de longitud de onda infrarroja (IR) y dentro de una banda de longitud de onda ultravioleta (UV) mientras que es ampliamente transmisivo para al menos la mayona de luz que tiene una longitud de onda dentro de la banda de longitud de onda visible, el primer componente reflexivo comprende exclusivamente materiales dielectricos.
El primer componente especialmente selectivo tfpicamente esta provisto en forma de un espejo de borde de apilamiento multiple que comprende capas de materiales dielectricos que estan dispuestas para reflejar luz incidente dentro de una banda de longitud de onda infrarroja (IR) y dentro de una banda de longitud de onda ultravioleta (UV) mientras que es ampliamente transmisivo para al menos la mayona de la luz que tiene una longitud de onda dentro de la banda de longitud de onda visible.
El panel espectralmente selectivo, tfpicamente, esta dispuesto de tal manera que al menos una porcion de una energfa asociada con la luz incidente IR desde una direccion trasversal del panel espectralmente selectivo es reflejada por el primer componente reflexivo y posteriormente dirigida a lo largo del panel hacia una porcion lateral del panel.
El panel espectralmente selectivo puede ser utilizado para varios propositos. Por ejemplo, el panel espectralmente selectivo puede ser provisto en forma de, o puede comprender, un cristal de ventana de un edificio, un coche, un barco o cualquier otro objeto que comprenda ventanas o persianas. Ademas, el panel espectralmente selectivo puede formar una cubierta de un objeto.
El primer componente reflexivo tfpicamente es una pelfcula tal como un revestimiento de interferencia optica que puede fijarse, o ser depositado sobre, la primera porcion del panel, la cual por ejemplo puede estar prevista en forma de una porcion de panel de vidrio o puede estar formada a partir de un material polimerico que puede ser flexible. El material espectralmente selectivo tfpicamente tambien comprende un material luminiscente dispuesto para absorber al menos una porcion de luz incidente y/o reflejada que tiene una longitud de onda en la banda de longitud de onda IR y emitir luz por luminiscencia.
El panel espectralmente selectivo esta dispuesto de tal manera que la luz incidente IR desde una direccion trasversal dentro de una pluralidad de angulos espaciales (anadiendo hasta 2*Pi estereorradianes) dentro de un semi espacio de incidencia de luz se reflejaba mediante el primer componente reflexivo.
En un modo de realizacion espedfico de la presente invencion, el primer componente reflexivo esta previsto en forma de una capa reflexiva que tfpicamente comprende una estructura en capas. La estructura en capas tfpicamente es una estructura de interferencia optica tal como un filtro de borde de apilamiento triple que comprende al menos dos, tfpicamente tres apilamientos de capas de material respectivas, que pueden comprender por ejemplo, Ah O, SiO2,o Ta2O5. En un modo de realizacion la estructura en capas funciona como un filtro de paso de longitud de onda corta y tambien un espejo termico. La capa tfpicamente tiene propiedades anti-reflexivas para al menos la mayona o incluso todo el rango de longitud de onda de la luz visible.
La primera porcion de panel puede comprender dos o mas porciones de panel de componente, tal como una porcion de panel de vidrio, que pueden estar acopladas entre sf en una relacion enfrentada. Las porciones de panel de componente pueden estar acopladas entre sf utilizando un adhesivo adecuado.
En un modo de realizacion espedfico, el panel espectralmente selectivo comprende un segundo componente reflexivo que esta dispuesto para reflejar al menos una porcion de radiacion que tiene una longitud de onda en un rango de longitud de onda IR, tal como en un rango de longitud de onda de una radiacion IR termica. El segundo componente reflexivo puede estar dispuesto para reflejar al menos una porcion, tipicamente la mayona, de radiacion que tiene una longitud de onda en el rango de 1500nm a 5000nm, 1500nm a 10.000nm, 1500 a 20000nm. El segundo componente reflexivo tfpicamente esta dispuesto de manera que la trasmision de radiacion que tiene una longitud de onda en el rango de 750nm a 1300nm, 750 a 1400nm o 750nm a 1500nm es un 50%, un 70%, un 80% o incluso un 90% mayor que la trasmision de radiacion que tiene una longitud de onda del orden de 1500nm a 2000nm, 1600nm a 5000nm o 1700nm a 5000nm. En un modo de realizacion espedfico, el segundo componente reflexivo esta dispuesto de manera que la trasmision de al menos la mayona de radiacion que tiene una longitud de onda dentro del rango de 1600nm a 10000nm, 1700nm a 10000nm, o 1800nm a 10000nm tiene una intensidad que es reducida en un 20%, un 15%, un 10%, un 5%, un 3%, un 2% o incluso un 1% de la radiacion incidente.
El segundo componente reflexivo tfpicamente esta previsto en forma de una pelfcula tal como un revestimiento de interferencia optica que puede estar fijado, o dispuesto sobre, la primera porcion de panel.
El segundo componente reflexivo tfpicamente esta dispuesto de tal manera que al menos una porcion, tfpicamente la mayona, de la energfa asociada con la radiacion IR termica, tal como la radiacion IR termica que es incidente desde un espacio interior adyacente al componente de espectralmente selectivo, es reflejada y al menos una porcion, tfpicamente la mayona, de luz solar incidente dentro de la banda de longitud de onda IR se permite que se transmita a traves del segundo componente reflexivo. Tal y como se describio anteriormente, el primer componente reflexivo, tfpicamente, esta dispuesto para reflejar la luz solar incidente dentro de una banda de longitud de onda IR y dentro de una banda de longitud de onda UV mientras que es al menos parcialmente transmisivo para luz que tiene una longitud de onda dentro de la banda de longitud de onda visible. El componente espectralmente selectivo tfpicamente se situa, en uso, de manera que la luz solar incidente pasa primero a traves del segundo componente reflexivo antes de pasar a traves del primer componente reflexivo. Ademas, el componente espectralmente selectivo, tfpicamente, esta situado, en uso, de manera que la radiacion IR termica, tal como una radiacion IR desde un espacio interior adyacente al componente espectralmente selectivo, pasa primero a traves del primer componente reflexivo antes de pasar a traves del segundo componente reflexivo. La combinacion del primer componente reflexivo con el segundo componente reflexivo de acuerdo con un modo de realizacion espedfico de la presente invencion combina las propiedades de aislamiento termico ofrecidas por el segundo componente reflexivo con las propiedades selectivas solares del primer componente reflexivo.
El primer y segundo componentes reflexivos tfpicamente, estan fijados, o depositados sobre, lados opuestos de la primera porcion de panel. De forma alternativa, la primera porcion de panel puede comprender dos o mas porciones de panel de componente y el segundo componente reflexivo puede estar fijado a otra porcion de panel del componente distinto del primer componente reflexivo. Por ejemplo, el panel espectralmente selectivo puede estar dispuesto de tal manera que el primer componente reflexivo esta dirigido hacia un espacio interior (tal como un espacio interior de un edificio) y el segundo componente reflexivo esta ubicado en una posicion que esta dispuesta separada del espacio interior y del primer componente reflexivo.
El panel espectralmente selectivo tfpicamente, tambien comprende un material de dispersion que esta dispuesto para aumentar la dispersion de luz incidente, tal como un material de dispersion que dispersa de forma predominante luz que tiene una longitud de onda en el rango de longitud de onda IR. Por ejemplo, el material de dispersion puede comprender partfculas de un tamano micro o nanometrico y puede estar previsto en forma de una pelfcula. De forma alternativa, el material de dispersion puede estar dispuesto dentro de la primera porcion de panel, o dentro del adhesivo que une las dos porciones de panel. La dispersion de luz puede lograrse de una manera sustancialmente sin perdidas (no absorbente) dentro del rango de longitud de onda IR y/o visible si por ejemplo se utiliza materiales de dispersion que tienen saltos de banda de energfa relativamente amplia, tales como partfculas de oxidos de tierras raras (Yb2O3 o Nd2O3 por ejemplo).
En un modo de realizacion espedfico, la primera porcion de panel comprende porciones de panel de componente y el material de dispersion esta intercalado entre porciones adyacentes de porciones de panel de componente que estan situadas en una relacion enfrentada. En este modo de realizacion, el material de dispersion tambien puede comprender el material luminiscente y puede funcionar como un adhesivo que une las porciones de panel de componente entre sf en una relacion enfrentada.
El panel espectralmente selectivo puede tambien comprender un espacio entre las porciones de panel de componente, que pueden estar dispuestas separadas utilizando espaciadores adecuados. El espacio tfpicamente es llenado con un fluido tal como aire u otro material gaseoso adecuado o un lfquido adecuado. Por ejemplo, superficies de las porciones de panel del componente que definen un hueco pueden estar revestidas con el material de dispersion y/o el material luminiscente. Las superficies de las porciones de panel de componente tambien pueden comprender elementos difractivos opticos.
En un ejemplo espedfico, el material de dispersion esta dispuesto para la dispersion de forma preferente de luz IR mientras al menos la mayona de luz visible incidente se transmite ampliamente a traves del material de dispersion.
El material de dispersion puede comprender una estructura de capas que tiene una pluralidad de capas y una o mas de las capas puede tener una estructura amorfa. El material de dispersion puede ademas comprender materiales compuestos en los cuales cristales nano o micro metricos estan rodeados por una matriz de material amorfo.
Ademas, el material de dispersion puede comprender elementos opticos tales como elementos difractivos o mascaras de fase (rejillas de fase optica) que resultan en la dispersion y/o la deflexion direccional de luz incidente y/o reflejada.
El panel espectralmente selectivo, tfpicamente, esta dispuesto de tal manera que el primer componente reflexivo, que tfpicamente es una capa reflexiva, esta situado en una porcion inferior del panel espectralmente selectivo y el primer componente reflexivo refleja una porcion de luz IR que es transmitida a traves de la primera porcion de panel. Ademas, el panel espectralmente selectivo puede comprender una capa superior en la cual la luz es incidente antes de la trasmision a traves de la primera porcion de panel del panel espectralmente selectivo. La capa superior tfpicamente es una estructura de capas multiples que es ampliamente transmisiva o incluso anti-reflexiva para la luz visible y dispuesta para reflejar una porcion de luz IR, tal como luz IR que es emitida por el material luminiscente. La capa superior, por ejemplo, puede comprender materiales de oxido tales como AhO, SiO2 , o Ta2O5.
El panel especialmente selectivo comprende al menos una celda L fotovoltaica que esta situada en o cerca de una porcion lateral del panel espectralmente selectivo para recibir una porcion de la luz IR u otra que esta dirigida hacia esa porcion lateral mediante el panel espectralmente selectivo. La al menos una celda fotovoltaica es una celda fotovoltaica de CIGS (Diseleniuro de cobre, indio y galio) o de CIS (Diseleniuro de cobre e indio) que tiene un salto de banda relativamente pequeno adecuado para la absorcion de luz en el rango de longitud de onda IR. Ademas, la al menos una celda fotovoltaica puede comprender un apilamiento de celdas fotovoltaicas que tiene multiples saltos de banda.
La presente invencion proporciona en un ejemplo comparativo un metodo de diseno de un panel espectralmente selectivo, el metodo que comprende las etapas de:
calcular propiedades de apilamientos de capas de manera que una estructura en capas que tiene el apilamiento de las capas esta dispuesto para reflejar luz incidente dentro de una banda de longitud de onda infrarroja (IR) y dentro de una banda de longitud de onda ultravioleta (UV) mientras que es ampliamente transmisivo para al menos la mayona de la luz que tiene una longitud de onda dentro de la banda de longitud de onda visible, y que forma la estructura en capas en o sobre una porcion de panel que es al menos parcialmente transmisiva para la luz que tiene una longitud de onda en el rango de longitud de onda visible.
El metodo tfpicamente se realiza de tal manera que el componente espectralmente selectivo se forma de acuerdo con cualquiera del primer al septimo aspecto de la presente invencion.
La invencion sera entendida mas completamente a partir de la siguiente descripcion de modos de realizacion espedficos de la invencion. La descripcion es proporcionada con referencia a los dibujos que acompanan.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es una representacion de un panel espectralmente selectivo de acuerdo con un modo de realizacion espedfico de la presente invencion;
La figura 2 es una representacion de un panel espectralmente selectivo de acuerdo con un modo de realizacion espedfico adicional de una presente invencion;
Las figuras 3 y 4 muestran resultados de mediciones que se tomaron utilizando componentes de acuerdo con modos de realizacion espedficos de la presente invencion;
Las figuras 5 muestran una densidad de potencia espectral calculada que se refiere a un panel de este tramite selectivo de acuerdo con un modo de realizacion espedfico de la presente invencion; y
La figura 6 muestra un espectro de transmision calculado de un panel espectralmente selectivo de acuerdo con un modo de realizacion espedfico de la presente invencion;
La figura 7 es una representacion de un panel espectralmente selectivo de acuerdo con otro modo de realizacion espedfico de una presente invencion; y
La figura 8 muestra un espectro de transmision calculado de un panel espectralmente selectivo de acuerdo con un modo de realizacion espedfico de la presente invencion.
Descripcion detallada de modos de realizacion espedficos
Con referencia inicialmente a la figura 1, se describe a continuacion un panel 100 espectralmente selectivo. El panel 100 espectralmente selectivo esta previsto en forma de un cristal de ventana de un edificio, un coche, un barco o cualquier otro objeto adecuado. El panel espectralmente selectivo reduce la trasmision de luz que tiene una longitud de onda en una banda de longitud de onda IR mientras que es ampliamente transmisivo para la luz visible. En un modo de realizacion, el panel 100 espectralmente selectivo esta dispuesto para desviar luz IR y utilizar la luz IR desviada para la generacion de energfa electrica.
El panel espectralmente selectivo comprende en este modo de realizacion paneles 102 y 104 de vidrio. Los paneles 102 y 104 de vidrio estan dispuestos separados mediante un espaciador 106 de vidrio transparente. Superficies interiores de los paneles 102 y 104 de vidrio estan revestidas con revestimientos 108. Superficies exteriores de los paneles 102 y 104 estan revestidas con revestimientos 112 y 110 multicapa, respectivamente. Celdas 114 solares estan situadas en porciones laterales del panel 100 espectralmente selectivo.
Ademas, el revestimiento 110 multicapa es anti-reflexivo para la luz visible y reflexivo para la luz UV incidente. Por consiguiente, una porcion de luz IR y UV que es incidente desde una porcion superior del panel 100 espectralmente selectivo es transmitida a traves de los paneles 102 y 104 de vidrio y despues reflejada por el revestimiento 110 multicapa. Los paneles 102 y 104 de vidrio estan dispuestos de tal manera que, dependiendo del angulo de reflexion, una porcion de la luz reflejada es guiada a lo largo de los paneles 102 y 104 de vidrio hacia las celdas 114 solares, donde la luz IR puede ser absorbida para generar energfa electrica.
Revestimientos 108 comprenden en este modo de realizacion partfculas de tamano nano o micrometrico de oxidos de tierras raras que tienen un salto de banda de energfa relativamente amplio de manera que la dispersion de luz adecuada es de forma efectiva sin perdidas (no absorbente). Por consiguiente, las capas 108 funcionan como dispersores. Ademas, las capas 108 pueden comprender un epoxi que une los paneles 102 y 104 de vidrio a los espaciadores 106.
Las capas 108 tambien comprenden materiales luminiscentes y los oxidos de tierras raras mencionados anteriormente son dopados para tener esa funcion. Por ejemplo, si la luz es incidente desde una radiacion trasversal del panel espectralmente selectivo y despues absorbida por el material luminiscente, la radiacion luminiscente emitida posteriormente es emitida en direcciones aleatorias. Esto resulta en una radiacion que esta menos orientada transversalmente y por tanto una porcion significativa de la radiacion luminiscente emitida se emitira en dichas direcciones en las que los paneles 102 y 104 de vidrio guiaran la radiacion luminiscente hacia las celdas 114 solares para la generacion de energfa electrica.
Los paneles 102 y 104 de vidrio tambien pueden ser dopados con materiales luminiscentes que absorben una porcion de la luz IR y UV entrante y emiten una radiacion luminiscente en direcciones aleatorias.
Ademas, las capas 108 estan dispuestas de tal manera que la luz IR es dispersada de forma predominante, lo cual se discutira con detalle adicionalmente mas abajo. Una porcion de luz IR que es reflejada por la capa 110 en una direccion trasversal es dispersada por las capas 108 de tal manera que la intensidad de luz correspondiente es dirigida por una dispersion multiple y/o una reflexion interna hacia las celdas 114 solares. Por consiguiente, las propiedades de dispersion de las capas 108 facilita la reduccion del rendimiento total de la radiacion IR y mejoran la eficiencia de la generacion de energfa.
El revestimiento 112 superior (opcional) tiene propiedades anti-reflexivas en el rango de longitud de onda UV y visible y funciona como un reflector IR. En otro modo de realizacion, el revestimiento 112 superior esta dispuesto para ser altamente-reflexivo para la radiacion UV a la vez que es anti-reflexivo para la luz visible y opcionalmente tambien altamente reflexivo dentro de una (sub)-banda de longitud de onda IR dentro de la cual los materiales luminoforos emiten luz. La propiedad de anti-reflexion en la banda UV es en este ejemplo utilizada para proteger los luminoforos de ser afectados de forma adversa por la radiacion UV incidente. Este revestimiento es una estructura de capas multiples que esta disenada para reflejar luz IR de forma predominante dentro del rango de longitud de onda al cual el material luminiscente emite luz. Por consiguiente, el revestimiento 112 evita ampliamente que la radiacion luminiscente generada escape sin ser dirigida a las celdas 114 fotovoltaicas. En este modo de realizacion, el hueco entre los paneles 102 y 104 es llenado con aire. Similar a la estructura de ventana de doble vidrio, el hueco proporciona un aislamiento termico, una estabilidad estructural global mejorada, un aislamiento acustico e interfaces de alto mdice de contraste adicionales que conducen a mejorar la probabilidad de atrapar la luz en reflexiones multiples dentro de los paneles de vidrio debido a las reflexiones internas totales.
Se ha de apreciar que en modos de realizacion alternativos el hueco puede ser llenado con cualquier otro material dielectrico adecuado. Tambien se ha de apreciar que en variaciones del modo de realizacion descrito el panel 100 espectralmente selectivo puede comprender cualquier numero de paneles de vidrio que puede o puede que no definan huecos entre paneles de vidrio adyacentes. Ademas, los paneles de vidrio pueden ser reemplazados por paneles de otro material adecuado, tal como un material polimerico incluyendo por ejemplo butiral de polivinilo (PVB) o cloruro de polivinilo (PVC) y puede tambien estar previsto en forma de un laminado tal como un vidrio de seguridad.
El material luminiscente, en este ejemplo incluido proporcionado en la capa 108, esta ubicado en las caras superior e inferior de los paneles 102 y 104 de vidrio, respectivamente. De forma alternativa, el material luminiscente puede estar situado en solo uno de los paneles 102 y 104 de vidrio y puede estar dopado con, o puede comprender el material luminiscente.
Adicionalmente, se ha de apreciar que, en un ejemplo comparativo, el panel 100 espectralmente selectivo puede que no comprenda necesariamente celdas 114 fotovoltaicas, sino que puede por ejemplo comprender ventilaciones, disipadores termicos o similares que estan dispuestos para retirar la energfa termica que es dirigida en forma de radiacion IR a porciones laterales del panel 100 espectralmente selectivo. Alguna de las porciones laterales tambien puede estar revestida por materiales altamente-reflexivos que incluyen Al o Ag o cualquier revestimiento dielectrico adecuado que re-dirigira la luz en contra de dichas superficies laterales hacia otras superficies laterales del panel.
Con referencia ahora a la figura 2, se describe a continuacion un panel 200 espectralmente selectivo de acuerdo con un modo de realizacion adicional de la presente invencion. El panel 200 espectralmente selectivo comprende paneles 202 y 204 de vidrio. En este modo de realizacion, los paneles de vidrio estan dispuestos separados mediante una capa 206 que comprende un epoxi optico en el cual se dispersa un polvo de dispersion luminiscente y pigmentos. El polvo de dispersion luminiscente comprende un unico material que es una composicion y que proporciona luminiscencia y tambien funciones de dispersion. De forma alternativa, el polvo de dispersion luminiscente puede ser una mezcla de materiales de componente y cada material de componente puede tener una funcion respectiva. Por consiguiente, la capa 206 combina las funciones de unir los paneles 202 y 204 de vidrio entre sf y, proporcionando un material luminiscente y actuando como capas de dispersion. El panel 200 espectralmente selectivo tambien comprende un revestimiento 208 inferior que es reflexivo para la radiacion IR y que tiene propiedades anti-reflexivas en el rango de longitudes de onda visibles. El revestimiento 208 inferior tiene propiedades que son analogas a las del revestimiento 110 descrito anteriormente. Adicionalmente, el panel 200 espectralmente selectivo tambien comprende un revestimiento superior que es en este ejemplo anti-reflexivo para la luz visible y UV, que tiene una reflexividad media o moderada para una primera parte de la radiacion proxima a la infrarroja y una alta reflexividad para una segunda parte de la banda de longitud de onda de radiacion proxima a la infrarroja en la cual el material luminiscente de la capa 206 emite luz de luminiscencia. Similar al panel 100 espectralmente selectivo mostrado en la figura 1, el panel 200 espectralmente selectivo tambien comprende celdas fotovoltaicas (no mostradas) situadas en porciones laterales del panel 200 espectralmente selectivo.
Ademas, el panel 100 o 200 espectralmente selectivo comprende un elemento optico difractivo (no mostrado) que esta dispuesto para una deflexion espectralmente selectiva de luz IR incidente reflejada. El elemento optico difractivo se hace funcionar como rejillas de difraccion glaseada o bien en un modo de reflexion o un modo de transmision y esta disenado de manera que la mayona de la luz IR solar incidente es desviada en un orden preferencial unico de difraccion. Ademas, el elemento optico difractivo esta dispuesto para permitir la trasmision de luz visible. El elemento difractivo esta fijado a una cara superior del panel, pero puede, en variaciones del modo de realizacion descrito, tambien estar situado (o formados sobre) otras caras del panel 100 o 200 por ejemplo en superficies que definen un hueco entre los dos paneles componentes. Las propiedades espectrales del elemento de difraccion pueden ser disenadas por el experto en la tecnica ajustando los siguientes parametros: mdice refractivo del sustrato, forma del perfil de la rejilla, angulo de glaseado, ciclo de trabajo, periodo de rejilla, numero de niveles de fase y profundidad(es) de grabado.
Las capas 110 y 208 reflexivas de IR de los paneles 100 y 200 espectralmente selectivos, respectivamente, se describiran a continuacion con mayor detalle.
Las capas 110 y 208 estan previstas en forma de filtros de revestimiento de interferencia optica multicapa que tienen propiedades de espejo termico de banda ultra ancha y utilizan un tipo de diseno de revestimiento de filtro de borde de triple apilamiento. Las capas 110 y 208 tambien son reflexivas en el rango UV. Las capas 110 y 208 estan formadas de AhO, SiO2 y Ta2O5 utilizando tecnicas de bombardeo de RF. El espesor total de dichos revestimientos en este modo de realizacion esta entre 4-8pm y puede variar el orden de materiales opticos dentro de una secuencia de las capas, dependiendo de un diseno elegido. Experimentos de recocido (3 horas a 600°C con tasas de rampa de temperatura de 5°C/min) demostraron una excelente estabilidad mecanica, de exposicion a la tension, de exposicion a la temperatura y de adhesion de nuestros revestimientos. Las capas 110 y 208 son resistentes a aranazos y a roturas, resistentes al calor, no higroscopicas y estables con respecto a la accion de tipos de disolventes qrnmicos comunes.
Se ensayaron y modelaron las caractensticas de rendimiento de los revestimientos del tipo 110 y 208 sobre vidrio. Los resultados indicaron que la fraccion de potencia de luz solar IR integrada total contenida dentro del rango de longitud de onda de 700-1700nm y que se trasmite opticamente a traves del sistema de sustrato-revestimiento es solo de aproximadamente un 4%. Dado que los revestimientos 110 y 208 tienen propiedades de banda ultra ancha, la reflexividad de potencia de IR es eficiente para un amplio rango de angulos de incidencia.
En un modo de realizacion de la presente invencion, los revestimientos del tipo de 110 y 208 estan previstos en una peKcula transparente de sustratos transparentes flexibles (no mostrados) que tambien tienen un revestimiento adhesivo. En este modo de realizacion, las pelfculas proporcionan efectivamente espejos IR (portatiles) que se pueden aplicar a objetos. Un experto apreciara que se pueden utilizar varios tipos de hojas y materiales adhesivos para este proposito.
El revestimiento 110 se describira a continuacion con mas detalle. El revestimiento 110 es un revestimiento multicapa y esta dispuesto para reflejar la luz IR incidente dentro de una banda de longitud de onda IR amplia. El revestimiento 110 tiene en este modo de realizacion tambien una reflexividad relativamente amplia (>90% o incluso >98%) de luz solar a traves de una banda UV amplia (anchura controlada) de radiacion solar dentro de los lfmites generales entre 300-410nm. Ademas, el revestimiento 110 tiene una pendiente de respuesta de transmision espectral bastante pronunciada cerca de aproximadamente 400nm, de manera que la trasmision de luz se eleva desde un nivel casi nulo (por debajo de un 5%) para longitudes de onda. Por debajo de 400-415nm, a un nivel de transmision optica significativo que excede un 60-80% ya dentro de la region de luz violeta adyacente cerca de 400­ 420nm. La inclinacion de esta pendiente es definida como un porcentaje del cambio de la transmitancia (T) por nanometro de ancho de banda. El revestimiento 110 tiene una tangente dependiente de transmision de UV a visible de 8-10% T/nm, con las pendientes de trasmision de UV a visible situadas en las proximidades de 400nm.
El revestimiento 110 tambien tiene propiedades transmisivas espectralmente planas en la region espectral visible contenida dentro de 380-750nm. La “estabilidad” de la region de respuesta de trasmision visible puede describirse mediante la relacion entre el 80% del ancho de banda de nivel T (en nm) de la banda de radiacion transmitida a la anchura total a la mitad de la anchura de banda maxima de la misma banda de transmision. El revestimiento 110 tipicamente tiene una estabilidad de respuesta en exceso de 0,9.
El revestimiento 110 esta tambien dispuesto para tener una pendiente de respuesta de trasmision espectral pronunciada cercana a aproximadamente 700 /- 100nm de tal manera que la transmitancia disminuye desde el nivel dentro del nivel de la banda visible (tfpicamente por encima de 60-80%) para las longitudes de onda por encima de 400 /- 20 nm pero por debajo de 700 /- 100nm a un nivel de transmision optica bastante mas pequeno que no excede un 5-10% ya dentro de la region de luz adyacente al rojo o casi IR cerca de las proximidades de 700nm donde esta concebido que se produzca el cambio de trasmision significativo. Esta perdida de transmision que dentro del rango de longitud de onda justo por encima de la banda visible longitud de onda, esta concebida que suceda debido al aumento de reflexividad de la luz por el sistema de revestimiento-sustrato de vidrio, en lugar de ser debido a cualquier incremento en la absorbencia optica dentro de esa region de longitud de onda.
La inclinacion de la pendiente de reduccion de trasmision espectral se puede caracterizar por el porcentaje de cambio de transmitancia por nanometro de ancho de banda. El revestimiento 110 esta dispuesto de manera que las tangentes de la pendiente de la banda de luz visible a las cercamas de la luz solar infrarroja es de aproximadamente -2,5 - (-3)% T/nm con las pendientes de respuesta de trasmision de visible a IR tfpicamente situadas espectralmente en las proximidades de cualquiera de 700nm (+/-20nm) o 750nm (+/- 20nm).
El revestimiento 110 tambien tiene una region de alta reflexividad espectralmente hacha (en un exceso de 200­ 300nm) dentro de la region espectral IR solar de una radiacion solar que sigue inmediatamente (en el lado de longitud de onda alta del espectro) a la pendiente de respuesta de trasmision visible a IR descrita previamente.
Para cuantificar el rendimiento del revestimiento 110 se asumio que una fraccion de la energfa IR solar incidente dentro del estandar AM 1.5 espectro solar entre por ejemplo 700-1700nm que se trasmite en una incidencia normal a traves de un vidrio revestido con el revestimiento 110. Un calculo del rendimiento del revestimiento 110 indica que solo se transmitieron 18,69 vatios/m2 de un total de 467,85 vatios/m2 incidentes, que es solo un 3,99% de la energfa de calentamiento IR solar total entre 700-1700nm transmitida a traves del vidrio. La figura 5 ilustra la densidad de potencia central calculada. La integracion de energfa se realiza numericamente utilizando puntos de datos espectrales medidos relevantes en AM 1.5, la respuesta del revestimiento y la formula de Simpson. El 96% de la energfa IR solar contenida entre 700-1700nm es por tanto reflejada fuera de este revestimiento en el ejemplo proporcionado. De forma importante, estos numeros asumen una incidencia normal de la luz solar contra el vidrio y la ventana que intercepta todo el flujo de energfa solar en un angulo de flujo de 90 grados. En realidad, se trasmitira incluso menos energfa IR en aplicaciones reales, debido a que se intercepta menos flujo de energfa por los paneles de vidrio verticales, asf como debido a la reflexividad mas grande tfpica en angulos de incidencia mas grandes. Debido a la banda espectral amplia de reflexion, la luz IR que llega formando angulos de incidencia grandes es tambien reflejada de forma eficiente.
Lo siguiente resumira el diseno del revestimiento 110. El revestimiento 110 es un espejo de borde de apilamiento multiple que comprende capas de materiales dielectricos. Cada una de dichas 3 apilamientos de capas comprende tipicamente mas de 10 capas. Las propiedades de capas se pueden calcular como sigue utilizando una rutina de software adecuada y algoritmos de optimizacion de aguja de alto rendimiento o de optimizacion aleatoria o genericos:
S {a}(L/2HL/2)ra {b}(L/2HL/2)n {c } (L/2HL/2)P {d}(LMHML)q
con S que identifica la ubicacion del sustrato con respecto a la secuencia de peKcula y L, h y M se refieren a capas de espesor optico de un cuarto de onda de los materiales correspondientes. La longitud de onda de diseno de cada conjunto de intervalo se vana de acuerdo con el procedimiento de factor de multiplicacion en los intervalos “{ }”, con respecto a la longitud de onda de diseno base. Por ejemplo, para una longitud de onda de diseno de 500nm, el espesor de capa optica en la sub-pila {2.0} (HLM) 10 se calcula que es 1000nm para todas las capas dentro de la sub-pila dentro de los intervalos “()”. Por consiguiente, el espesor ffsico de cada una de las capas “H” es 1000nm/(4*n(H)).
El objetivo del algoritmo de optimizacion es minimizar los indices m, n, p y q de repeticion de la sub-pila asf como minimizar el espesor total y cualquier numero de capas requerido para lograr la forma de respuesta espectral deseada para cualquier aplicacion dada. Otro objetivo es optimizar los factores a, b, c y d de multiplicacion de diseno de longitud de onda individuales (sub-pila) locales. Si se desea, en cualquier capa adicional se puede insertar la secuencia de capas, entre sub-pilas o cualquier capa de mdice coincidente con el fin de ajustar adicionalmente un rendimiento resultante y espectralizar el revestimiento 110.
Un ejemplo de un modo de realizacion de este enfoque de diseno es provisto a continuacion:
S { 2. 11 } ( L / 2 H L / 2 )12{ 1.64 } (L / 2HL/ 2 ) 8{ 2.85 } ( L/ 2HL/ 2) 0{ 1 .4 } (LMHM
Se utilizo una longitud de diseno (base) de 500nm para la optimizacion y los materiales que se utilizaron fueron Ta2O5, Ab O3 y SiO2.61 capas en el espesor total de la secuencia de deposicion (espesor % de longitud de onda de la luz) del revestimiento total mostrado en este ejemplo es 9,4 pm. La figura 6 muestra un espectro de trasmision calculado referente a este ejemplo.
Tanto la pendiente de trasmision de longitud de onda baja como de longitud de onda alta se pueden desplazar espectralmente y por tanto las ubicaciones de la pendiente se pueden controlar, ajustando la secuencia de diseno y los espesores de capas individuales. La banda de transmision alta es desplazada hacia la region verde-roja en este ejemplo, asf como una banda de rechazo de onda corta bastante estrecha resulta de este diseno de ejemplo.
Tal y como se indico anteriormente, los revestimientos 112 y 210 superiores estan previstos en forma de espejos de emision espectralmente selectivos. Los revestimientos 110 y 208 comprenden capas multiples (20-25) de Ab O, SiO2 y Ta2O5 y se preparan utilizando tecnicas de bombardeo de RF. En este modo de realizacion las capas 112 y 210 estan disenadas de tal manera que la radiacion especialmente luminiscente que generara dentro de los paneles 100 y 200 espectralmente selectivos se evita que se transmita a traves de los revestimientos 102 y 210 por reflexion. El peso de dichos revestimientos vana con los requisitos de diseno y esta en el rango de varios pm.
Una caractenstica distintiva de los paneles 100 y 200 espectralmente selectivos se refiere al diseno espedfico IR de los revestimientos 102, 108, 110, 210, 208 y el material 206 en combinacion con (al menos parcialmente) luminoforos visiblemente transparentes con foto luminiscencia excitable IR del material 206 y revestimientos 108. En los modos de realizacion mostrados en las figuras 1 y 2, los paneles 100 y 200 espectralmente selectivos comprenden capas 108 y 206 de dispersion, respectivamente. Se apreciara que en variaciones de los modos de realizacion descritos los paneles 100 y 200 espectralmente selectivos puede que no comprendan dichas capas de dispersion.
Tal y como se menciono anteriormente, los paneles 100 y 200 espectralmente selectivos pueden tambien comprender capas de dispersion. Estas capas se formaron utilizando bombardeo de RF y pueden comprender oxidos de tierras raras. Las capas de dispersion se pueden incluir, o estan previstas en lugar de, las capas 108 y 206 descritas anteriormente. Estas capas de oxido de tierras raras son preparadas de manera que tienen propiedades de dispersion/difusion preferenciales en el rango de longitud de onda IR y tienen una cubierta de superficie amorfa (formada por un proceso de recocido en horno), que es responsable de la dispersion preferencial en el rango de longitud de onda IR. La dispersion preferencial en el rango IR se relaciona con las propiedades tales como el tamano de partfcula caractenstico y las separaciones de partfcula tfpicas de las caractensticas similares al precipitado de oxido amorfo encontradas en superficies de pelfcula despues del recocido.
Las capas 108 y 206 de dispersion combinan funciones de dispersion, tales como dispersion opticamente sin perdidas, con funciones de conversion de energfa luminiscente. Las capas 108 y 206 tienen un espesor de unos pocos 100nm y comprenden partfculas de tamano nano o micrometrico de materiales de tierras raras (tales como Yb2O3, Nd2O3) que tienen saltos de banda amplios dentro de sus estructuras de nivel de energfa electronica y permiten una dispersion de luz esencialmente sin perdida en los rangos de longitud de onda IR y tambien visibles. Las partfculas de tierras raras son enlazadas mediante epoxis curables por UV opticamente transparentes (tal como el epoxi Norland NOA63). Ademas, luminoforos (pigmentos y materiales nano-pulverulentos) son dispersados dentro del material epoxi de las capas 108 y 206. En un ejemplo, se dispersan luminoforos fnbridos organicos-inorganicos excitables por IR en el epoxi en una concentracion aproximadamente alrededor de 0,25 - 1% en peso.
Los oxidos de tierras raras tambien pueden ser dopados con materiales luminiscentes de tierras raras representados por ejemplo mediante iones de metal de tierras raras, y pueden por ejemplo estar previstos en forma de Y2O3:Eu, Y2O3E NaYF4 :Yb.
La figura 3 muestra un espectro de trasmision y absorcion de dichas capas de oxido de tierras raras sobre vidrio (intensidad como una funcion de la longitud de onda en nm). El dibujo 300 muestra ese espectro de transmision para una capa de dispersion que tiene un espesor de alrededor de 1pm, el dibujo 302 muestra una reflexion total (especular y difusa) y el dibujo 304 muestra el espectro de perdida optica correspondiente (representado por la suma de las contribuciones de absorcion y perdida de trasmision por dispersion y perdida por reflexion). La capa mostrada preferencial que se dispersa dentro del rango espectral IR que cubre la mayorfa del rango proximo a IR. La transferencia visible fue cerca de un 80%. Despues de ponerse en contacto con un epoxi optico de fndice refractivo proxima 1,49 (coincidente con el vidrio), la dispersion se reduce y se mejora la transparencia. Las capas dispersas de oxido de tierras raras tienen propiedades luminoforas cuando se excitan por una luz adecuada.
La figura 4 muestra espectros de transmision para paneles 100 y 200 espectralmente selectivos (fraccion trasmitida de intensidad como una funcion de la longitud de onda en nm). El dibujo 400 muestra los datos de trasmision medidos para un panel del tipo de un panel 100 espectralmente selectivo (con hueco de aire) y el dibujo 402 muestra los datos de trasmision medidos para un panel del tipo del panel 200 espectralmente selectivo (sin hueco de aire). Cabe destacar que el hueco de aire del panel 100 no afecta de forma significativa a la transmision visible. Ademas, como el epoxi tiene un fndice coincidente con el del vidrio, el propio epoxi no provoca ninguna perdida de trasmision significativa.
La funcion del panel 100 espectralmente selectivo se va a resumir como sigue. Despues de multiples pasos de dispersion a traves de las capas e interfaces de dispersion, (estadfsticamente) mas fotones se propagaran formando angulos que exceden el angulo de reflexion interna total para los rayos que se propagan dentro de un panel de vidrio rodeado por aire. Considerando que una gran fraccion de luz IR solar es incidente a grandes angulos (facilitada por la dispersion y emision de la radiacion de luminiscencia), una gran fraccion de esta luz IR se atrapara dentro del panel 100 espectralmente selectivo y alcanzara las porciones laterales del panel 100. El revestimiento 112 superior esta disenado para reflejar la luz emitida por los luminoforos y es visiblemente trasparente. El revestimiento 110 inferior refleja la gran mayorfa de la luz IR en todos los angulos y longitudes de onda. Las propiedades combinadas con las capas 108 debilmente absorbentes y luminiscentes es una caracterfstica unica de los paneles 100 espectralmente selectivos de acuerdo con modos de realizacion de la presente invencion. El efecto de dispersion tambien es capaz de mejorar los procesos de luminiscencia mejorando las longitudes de trayectoria de absorcion luminofora.
Con referencia ahora a la figura 7, se describe a continuacion un panel 700 espectralmente selectivo de acuerdo con otro modo de realizacion de la presente invencion. El panel 700 espectralmente selectivo comprende las porciones 202 y 204 de panel descritas anteriormente y el revestimiento 208 inferior selectivo solar. En este modo de realizacion, las porciones 202 y 204 del panel estan dispuestas separadas mediante un hueco 702 de aire. Ademas, el componente 700 espectralmente selectivo comprende un revestimiento 704 de emision termica baja. El revestimiento 704 tiene altas propiedades de transmision para la luz visible y una reflexividad relativamente alta para un rango de longitud de onda IR relativamente amplio. La figura 8 muestra un espectro de trasmision calculado del revestimiento 704. El espectro del revestimiento 704 tiene en este modo de realizacion una pendiente relativamente pronunciada que separa los rangos de trasmision altos y bajos en 1500 /- 100nm. La transmision de la radiacion IR se reduce por debajo de un 10% o incluso por debajo de 1-2% en un rango muy amplio de longitudes de onda que se extienden tfpicamente desde esta pendiente de longitudes de onda en exceso de 10 micrometres o incluso 20 micrometros.
Por ejemplo, el panel 700 espectralmente selectivo puede formar un cristal de una ventana en un edificio. En este caso, el panel 700 espectralmente, tfpicamente esta orientado de tal manera que el revestimiento 208 se dirige hacia el interior del edificio. El revestimiento 704 de emision (termica) baja permite la trasmision de la mayorfa de la energfa IR solar y en el rango visible desde el exterior del edificio, lo cual permite la recoleccion de la energfa solar utilizando el revestimiento 208 de la manera descrita anteriormente. Al mismo tiempo, el revestimiento 704 de emision baja refleja la mayorfa de la radiacion IR termica que se origina de calentadores y similares dentro del interior del edificio de vuelta hacia el interior del edificio, lo cual reduce la perdida de energfa termica. Los revestimientos 208 y 704 por tanto ambos contribuyen a una reduccion en el consumo de energfa y a reducir el gasto incurrido.
En este modo de realizacion, el revestimiento 704 comprende 11 capas que estan compuestas de Ag e Y2O3 que tienen espesores que son seleccionados para lograr las caracterfsticas espectrales como las mostradas en la figura 8.
Un experto en la tecnica apreciara que el revestimiento 704 puede ser formado de forma alternativa a partir de otros materiales adecuados y puede tener un numero diferente de capas. Ademas, se debera apreciar que el componente 700 espectralmente selectivo puede estar previsto de forma alternativa de otra forma. Por ejemplo, el componente 700 espectralmente selectivo puede comprender el revestimiento 210 superior descrito anteriormente. Ademas, el hueco 704 de aire puede ser reemplazado con la capa 206. Adicionalmente, la capa 704 de emision baja puede de forma alternativa estar situada en otra superficie, tal como una superficie de panel 204.
Aunque la invencion ha sido descrita con referencia a ejemplos particulares, se apreciara por los expertos en la tecnica que la invencion se puede implementar de muchas otras formas.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un panel (100) espectralmente selectivo que comprende:
una porcion de panel que es al menos parcialmente transmisiva para luz que tiene una longitud de onda en el rango de longitud de onda visible; y
un primer componente (110) reflexivo que esta dispuesto para reflejar la luz incidente dentro de una banda de longitud de onda infrarroja (IR) y dentro de una banda de longitud de onda ultravioleta (UV) mientras es ampliamente transmisiva para al menos la mayona de luz que tiene una longitud de onda dentro de la banda de longitud de onda visible, el primer componente reflexivo que esta previsto en forma de un revestimiento de interferencia optica que comprende capas de materiales dielectricos que estan dispuestos de tal manera que dentro de un rango de longitudes de onda desde aproximadamente 600nm hasta aproximadamente 800nm, disminuye la transmitancia desde al menos un 60% hasta menos de un 10%, y dicho revestimiento de interferencia optica situado de tal manera que al menos una porcion de una energfa asociada con luz IR incidente desde una direccion trasversal del panel espectralmente selectivo es reflejada por el primer componente reflexivo y posteriormente dirigida a lo largo del panel hacia una porcion lateral del panel;
en donde un modulo (114) fotovoltaico de CIGS (Diseleniuro de cobre, indio y galio) o de CIS (Diseleniuro de cobre e indio) esta situado en la porcion lateral del panel (100) espectralmente selectivo para recibir una porcion de la luz que es dirigida hacia la porcion lateral; y
el panel espectralmente selectivo comprende, o esta previsto en forma de, un cristal de ventana.
2. El panel espectralmente selectivo de la reivindicacion 1, en donde el primer componente reflexivo es un espejo de borde de apilamiento multiple.
3. El panel espectralmente selectivo de las reivindicaciones 1 o 2, en donde la porcion de panel esta prevista en forma de una porcion de panel de vidrio.
4. El componente espectralmente selectivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde la porcion de panel esta formada a partir de material polimerico.
5. El panel espectralmente selectivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la porcion de panel comprende dos o mas porciones de panel de componente que estan unidas entre sf.
6. El panel espectralmente selectivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende un material luminiscente dispuesto para absorber al menos una porcion de la luz incidente y/o reflejada que tiene una longitud de onda en la banda de longitud de onda IR y emite luz por luminiscencia.
7. El panel espectralmente selectivo de la reivindicacion 6, en donde el material luminiscente comprende luminoforos visiblemente transparentes que estan dispuestos para la absorcion de la luz IR.
8. El panel espectralmente selectivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende un material de dispersion que esta dispuesto para aumentar la dispersion de la luz incidente.
9. El componente espectralmente selectivo de la reivindicacion 8 que comprende un material luminiscente y en donde la porcion de panel comprende porciones de panel de componente y el material de dispersion esta intercalado entre porciones adyacentes de las porciones de panel de componente que estan situadas en una relacion enfrentada y en donde el material de dispersion tambien comprende al menos una porcion de material luminiscente y funciona como un adhesivo que une las porciones de panel del componente entre sf en una relacion enfrentada.
10. El panel espectralmente selectivo de las reivindicaciones 8 o 9, en donde el material de dispersion comprende al menos uno de, un elemento difractivo, unas mascaras de fase y rejillas de fase optica que resultan en la dispersion o la desviacion direccional de la luz incidente y/o reflejada.
11. El panel espectralmente selectivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende una capa superior en la cual la luz es incidente antes de la transmision a traves de la porcion de panel del panel espectralmente selectivo y en donde la capa superior es una estructura de multicapa que es ampliamente transmisiva para la luz visible y esta dispuesta para reflejar la luz IR que es emitida por el material luminiscente.
12. El panel espectralmente selectivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer componente reflexivo comprende materiales exclusivamente dielectricos.
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