IT201600086109A1 - PHOTONIC CRYSTAL FILM WITH HIGH VALUE OF ENERGY CONVERSION OF PARTICULAR APPLICATION IN SOLAR SILICON CELLS IN ORGANIC SOLAR CELLS IN MULTIPLUNCTION SOLAR CELLS AND THIN PHOTOVOLTAIC FILMS. - Google Patents

PHOTONIC CRYSTAL FILM WITH HIGH VALUE OF ENERGY CONVERSION OF PARTICULAR APPLICATION IN SOLAR SILICON CELLS IN ORGANIC SOLAR CELLS IN MULTIPLUNCTION SOLAR CELLS AND THIN PHOTOVOLTAIC FILMS.

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IT201600086109A1 IT102016000086109A IT201600086109A IT201600086109A1 IT 201600086109 A1 IT201600086109 A1 IT 201600086109A1 IT 102016000086109 A IT102016000086109 A IT 102016000086109A IT 201600086109 A IT201600086109 A IT 201600086109A IT 201600086109 A1 IT201600086109 A1 IT 201600086109A1
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Description

1.3 DESCRIZIONE 1.3 DESCRIPTION

La presente invenzione ha per oggetto una pellicola a cristalli fotonici di particolare applicazione nei pannelli fotovoltaici, nei pannelli termicosolari e nei pannelli di diffusione della luce solare. The present invention relates to a photonic crystal film of particular application in photovoltaic panels, thermal solar panels and solar light diffusion panels.

Oggi per incrementare l'efficienza nei pannelli fotovoltaici si utilizzano tecnologie consolidate ma estremamente costose come i pannelli fotovoltaici a inseguimento assiale o biassiale, grandi lenti concentratrici che occupano ingombri e volumi e rendono l'impianto costoso nella costruzione e nella manutenzione. I ricercatori internazionali hanno elaborato nuovi materiali per diminuire i costi della materia prima come il silicio, sviluppando nuovi elementi di captazione come le celle organiche, le celle multi giunzione e i film fotovoltaici a strato sottile. Today, consolidated but extremely expensive technologies are used to increase efficiency in photovoltaic panels, such as axial or biaxial tracking photovoltaic panels, large concentrator lenses that occupy space and volumes and make the system expensive in construction and maintenance. International researchers have developed new materials to decrease the costs of raw materials such as silicon, developing new capture elements such as organic cells, multi-junction cells and thin-layer photovoltaic films.

Tali ricerche ed esperienze sono in continua evoluzione, lo scopo della presente invenzione e quello di apportare un incremento e un beneficio energetico utilizzando una tecnologia che prevede di intrappolare la luce solare mediante una struttura incisa su una pellicola o membrana che abbia le caratteristiche del cristallo fotonico. These researches and experiences are constantly evolving, the purpose of the present invention is to bring an increase and an energy benefit by using a technology that involves trapping sunlight by means of a structure engraved on a film or membrane that has the characteristics of a photonic crystal. .

in cui l'indice di rifrazione ha una modulazione periodica su scale In ottica ed in microfotonica per cristallo fotonico si intende una struttura comparabili con la lunghezza d'onda della luce o, più in generale, di una radiazione elettromagnetica. Questa modulazione periodica dell'indice di rifrazione dà ai cristalli fotonici proprietà ottiche analoghe alle proprietà di conduzione elettrica dei cristalli. In particolare i cristalli fotonici possono presentare una banda proibita per la luce analoga a quella dei semiconduttori in which the refractive index has a periodic modulation on scales In optics and in microphotonics for photonic crystal we mean a structure comparable with the wavelength of light or, more generally, of an electromagnetic radiation. This periodic modulation of the refractive index gives photonic crystals optical properties analogous to the electrical conduction properties of crystals. In particular, photonic crystals can have a band gap similar to that of semiconductors

La banda proibita o energia di gap o band gap di un isolante o di un semiconduttore è l'intervallo di energia interdetto agli elettroni. The band gap or gap energy or band gap of an insulator or semiconductor is the energy range that is closed to electrons.

Ovvero, in un isolante (o semiconduttore non drogato), non può esistere un elettrone, in uno stato stazionario, che abbia un'energia compresa tra gli estremi nella banda proibita. Generalmente la banda permessa di energia inferiore si chiama banda di valenza, mentre quella superiore si chiama banda di conduzione. That is, in an insulator (or undoped semiconductor), there cannot exist an electron, in a steady state, that has an energy between the extremes in the band gap. Generally the lower energy allowed band is called the valence band, while the upper one is called the conduction band.

Il gap energetico tra banda di valenza e conduzione è utilizzato per classificare i materiali in merito alle caratteristiche elettroniche: si considerano conduttori quelli che esibiscono bande sovrapposte o con un piccolissimo gap, mentre sono definiti isolanti quelli che presentano un'ampia zona interdetta. A metà strada si collocano i semiconduttori, simili agli isolanti, ma con una banda interdetta relativamente poco ampia. The energy gap between the valence and conduction band is used to classify materials with regard to their electronic characteristics: conductors are those that exhibit overlapping bands or with a very small gap, while those that have a large interdicted area are defined as insulators. Halfway there are semiconductors, similar to insulators, but with a relatively narrow band gap.

Il silicio non drogato ha una banda proibita di circa 1,12 eV a temperatura ambiente. Undoped silicon has a band gap of about 1.12 eV at room temperature.

Nella banda proibita avvengono i processi di ricombinazione elettronica. Electronic recombination processes take place in the gap.

Ricerche ed esperienze sono state fatte dalle comunità scientificheinternazionali nel cercare di utilizzare cristalli fotonici nel settore delle celle fotovoltaiche senza ancora ad arrivare a risultati validi. Research and experiences have been made by international scientific communities in trying to use photonic crystals in the photovoltaic cell sector without yet reaching valid results.

La presente invenzione ha per oggetto una pellicola avente nano incisioni con reticoli a struttura di cristalli fotonici, che permettono di intrappolare la luce solare quando vengono illuminati, facendo in modo che la cella fotovoltaica che si trova a intimo contatto con essa, riceva più energia. The present invention relates to a film having nano-engravings with lattices in the structure of photonic crystals, which allow sunlight to be trapped when they are illuminated, so that the photovoltaic cell that is in intimate contact with it receives more energy.

Oggi, l'evoluzione delle celle fotovoltaiche è quella di ridurre lo spessore in modo da contenere i costi e arrivare ad avere un film sottile di superficie attiva a parità di resa delle celle fotovoltaiche tradizionali, tale opportunità è data dalla presente invenzione con l'applicazione della pellicola incisa con la nano struttura a configurazione di cristalli fotonici. Today, the evolution of photovoltaic cells is to reduce the thickness in order to contain costs and get to have a thin film of active surface with the same yield of traditional photovoltaic cells, this opportunity is given by the present invention with the application of the film etched with the photonic crystal configuration nano structure.

La configurazione dei cristalli fotonici è stata progettata per ridurre la riflessione della luce solare incidente sulla superficie della cella e aumentare la luce che si diffonde nel materiale assorbente della cella. Sfruttiamo la capacità di intrappolamento dei cristalli fotonici della luce dimensionando i nano fori, il cui diametro è vicino alla dimensione della lunghezza d'onda della luce solare, realizzando dei reticoli periodici che vengono applicati sullo strato attivo della cella fotovoltaica. La luce incidente su tale struttura si distribuisce formando la diffrazione sul piano di captazione. The configuration of the photonic crystals was designed to reduce the reflection of sunlight incident on the cell surface and increase the light that diffuses into the absorbent material of the cell. We exploit the trapping capacity of photonic crystals of light by dimensioning the nano holes, whose diameter is close to the size of the wavelength of sunlight, creating periodic lattices that are applied on the active layer of the photovoltaic cell. The light incident on this structure is distributed forming the diffraction on the capture plane.

La pellicola può essere applicata su celle fotovoltaiche di qualsiasi natura organica e inorganica su pannelli fotovoltaici su pannelli termico solari su fonti di illuminazione, su materiale rifrangente del tipo dì quello utilizzato nella segnaletica stradale. La tecnologia dei cristalli fotonici consente infatti un elevato numero di opzioni nella guida dei raggi luminosi, prestazioni che spesso non sono altrimenti ottenibili. Inoltre la tecnologia dei cristalli fotonici fornisce al progettista ed al ricercatore la possibilità di svolgere e di coniugare contemporaneamente particolari numerose prestazioni in una infinità di combinazioni. Ciò è reso possibile dai fatto che i cristalli fotonici non solo sono in grado di svolgere compiti diversi e di compierli simultaneamente, ma, a seguito di specifica progettazione, i medesimi cristalli fotonici sono addirittura in grado di differenziare la loro azione, nella guida impressa ai raggi, selettivamente in base a delle loro caratteristiche quali ad esempio la loro direzione e/o la loro lunghezza d'onda. The film can be applied on photovoltaic cells of any organic and inorganic nature on photovoltaic panels on solar thermal panels on lighting sources, on refracting material of the type used in road signs. In fact, photonic crystal technology allows a large number of options in the guidance of light rays, performances that are often not otherwise obtainable. Furthermore, the technology of photonic crystals provides the designer and the researcher with the possibility of performing and combining numerous particular performances at the same time in an infinite number of combinations. This is made possible by the fact that photonic crystals are not only able to perform different tasks and perform them simultaneously, but, as a result of specific design, the same photonic crystals are even able to differentiate their action, in the guide given to the rays, selectively on the basis of their characteristics such as their direction and / or their wavelength.

Tra gli scopi della tecnologia a cristalli fotonici applicata alla realizzazione di pannelli del tipo sopra citato vi è anche quello di creare strutture sempre meno ingombranti e più efficienti per ridurre l'impatto ecologico sul pianeta. Among the purposes of photonic crystal technology applied to the construction of panels of the aforementioned type there is also that of creating increasingly less bulky and more efficient structures to reduce the ecological impact on the planet.

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di pellicole con incisi reticoli a cristalli fotonici di particolare applicazione nel settore dei pannelli fotovoltaici, dei pannelli termico-solari e dei pannelli di diffusione della luce solare, di migliorate caratteristiche per quanto concerne le dimensioni d'ingombro delle relative apparecchiature, l'aumento della loro resa energetica e i rapporti di concentrazione della luce. The purpose of the present invention is to produce films with engraved photonic crystal lattices of particular application in the field of photovoltaic panels, thermal-solar panels and solar light diffusion panels, with improved characteristics as regards the overall dimensions of the related equipment, the increase in their energy yield and the light concentration ratios.

A tale scopo la pellicola a cristalli fotonici secondo l'invenzione è realizzata in materiale trasparente, ed esempio materiale poliestere, polimeri, membrane, nano strutture direttamente inglobate nella matrice di captazione fotosensibile e nelle sue connotazioni essenziali, è caratterizzata dal fatto di implementare al suo interno una o più trappole di luce a seconda se la sua struttura è monodimensionale, bidimensionale o tridimensionale. La struttura a cristalli fotonici delle dimensioni nanometriche, è atta a far convergere i raggi luminosi di una medesima lunghezza d'onda, da essa rifratti, in una direzione prefissata comune a tutti cristalli fotonici For this purpose, the photonic crystal film according to the invention is made of transparent material, and for example polyester material, polymers, membranes, nano structures directly incorporated in the photosensitive capture matrix and in its essential connotations, it is characterized by the fact of implementing its internal one or more light traps depending on whether its structure is one-dimensional, two-dimensional or three-dimensional. The photonic crystal structure of nanometric dimensions is suitable for making the light rays of the same wavelength converge, refracted by it, in a predetermined direction common to all photonic crystals.

La pellicola a cristalli fotonici secondo la presente invenzione aumenta l'efficienza nelle fonti energetiche ecocompatibili e minimizza mediante la sua applicazione sui pannelli fotovoltaici e termici, lo spazio e gli ingombri del suolo, mantenendo e aumentando la potenza di produzione energetica. Infatti mediante questa invenzione è possibile realizzare moduli di conversione energetica con caratteristiche di alta efficienza riducendo in forma esponenziale l'ingombro. La combinazione della pellicola a cristalli fotonici con la geometria volumetrica dei ricettori di trasformazione energetica (pannelli fotovoltaici, termici solari e altro) permette di creare strutture del tipo planare con ridotte dimensioni, lasciando inalterata la produzione d'energia e diminuendo fino al 50% l'ingombro e il volume The photonic crystal film according to the present invention increases the efficiency in environmentally friendly energy sources and minimizes by its application on photovoltaic and thermal panels, the space and encumbrance of the ground, maintaining and increasing the power of energy production. In fact, by means of this invention it is possible to realize energy conversion modules with high efficiency characteristics, reducing the overall dimensions exponentially. The combination of the photonic crystal film with the volumetric geometry of the energy transformation receptors (photovoltaic panels, solar thermal and other) allows to create planar structures with reduced dimensions, leaving the energy production unaltered and decreasing up to 50% l footprint and volume

Un altro aspetto fondamentale innovativo è che con l'applicazione della pellicola a cristalli fotonici secondo la presente invenzione nel pannello Another fundamental innovative aspect is that with the application of the photonic crystal film according to the present invention in the panel

fotovoltaico non esiste più la necessità di collocare i pannelli fotovoltaici con esposizione a Sud e con inclinazione dei moduli inclinati a inclinazione vincolata alla latitudine, ma si possono creare parchi fotovoltaici in qualsiasi condizioni e qualsiasi inclinazione, orizzontali, verticali, obliqui, su tetti orientati a Nord, Sud, Est, Ovest, perché si convogliano i raggi solari nel giusto verso. photovoltaic there is no longer the need to place the photovoltaic panels with southern exposure and with inclination of the modules inclined to an inclination constrained to the latitude, but you can create photovoltaic parks in any conditions and any inclination, horizontal, vertical, oblique, on roofs oriented to North, South, East, West, because the sun's rays are conveyed in the right direction.

Un'ulteriore vantaggio è la possibilità di realizzare i cristalli fotonici i con la litografia elettronica E-BEAM,che permette, dal modello matematico, di incidere la struttura dei cristalli fotonici interferenziale per creare le trappole e i deflettori di luce. A further advantage is the possibility of making photonic crystals i with E-BEAM electronic lithography, which allows, from the mathematical model, to engrave the structure of the interferential photonic crystals to create the traps and deflectors of light.

Inoltre le soluzioni oggetto del presente brevetto consentono di guidare e/o concentrare i fasci luminosi della luce in percorsi e con rapporti di concentrazione di particolare utilità e interesse che non erano sinora consentiti dalla tecnica nota. Furthermore, the solutions object of the present patent allow to guide and / or concentrate the luminous beams of light in paths and with concentration ratios of particular usefulness and interest that were not hitherto allowed by the known art.

dalla descrizione che segue relativa ad esempi di realizzazione di from the following description relating to examples of embodiments of

carattere non limitativo, fatta con riferimento ai disegni allegati le cui non-limiting character, made with reference to the attached drawings whose

figure mostrano schematicamente: figures show schematically:

La Fig.l: Sezione della composizione di un pannello fotovoltaico composta dai diversi strati strutturali; Fig.l: Section of the composition of a photovoltaic panel composed of the different structural layers;

A) Vetro A) Glass

B) Polimero etilene vinile acetato (ÈVA) B) Ethylene vinyl acetate polymer (ÈVA)

C) Pellicola con incisi cristalli fotonici C) Film with photonic crystals engraved

D) Cella fotovoltaica D) Photovoltaic cell

E) Polimero etilene vinile acetato (ÈVA) E) Ethylene vinyl acetate polymer (ÈVA)

F) Tediar (Polivinilfluoruro) o vetro F) Tediar (Polyvinyl fluoride) or glass

La Fig.2: Sezione di una pellicola fotovoltaica a strato sottile composta da: Fig. 2: Section of a thin-layer photovoltaic film composed of:

G) Pellicola con incisi cristalli fotonici G) Film with photonic crystals engraved

H) Silicio amorfo H) Amorphous silicon

I) Argento I) Silver

La Fig.3: Lo schema a blocchi rappresenta i diversi processi di lavorazione Fig. 3: The block diagram represents the different manufacturing processes

per la creazione della pellicola a cristalli fotonici, le fasi di produzione for the creation of the photonic crystal film, the production steps

sono: I am:

1) Direct laser Writers 1) Direct laser Writers

2) Sviluppo photoresist esposto al Direct laser Writers 2) Photoresist development exposed to Direct laser Writers

3) Metalizzazione all'argento photoresist sviluppato 3) Developed photoresist silver metallization

4) Elettroformatura del glass master photoresist 4) Electroforming of the photoresist glass master

5) Elettroformatura copie nickel stamper 5) Electroforming of nickel stamper copies

6) Step e repeat stamper 6) Step and repeat stamper

7) Nickel master wide 7) Nickel master wide

8) Copia Nickel master wide 8) Nickel master wide copy

9) Applicazione cilindro goffratore della copia Nickel master wide 9) Application of embossing cylinder of the Nickel master wide copy

10) Incisione polimero con cilindro goffratore della copia Nickel 10) Polymer engraving with embossing cylinder of the Nickel copy

master wide master wide

11) Tagli e confezionamento polimero con incisi i cristalli fotonici 11) Cutting and polymer packaging with photonic crystals engraved

La Fig.4: la figura 4 rappresenta la registrazione delle immagini ottenute tramite microscopio a scansione AFM (Atomic Force Microscope) dei campione 1,2,3 usati nelle prove sperimentali. Fig. 4: figure 4 represents the recording of the images obtained by means of a scanning microscope AFM (Atomic Force Microscope) of the samples 1,2,3 used in the experimental tests.

La struttura dei cristalli fotonici può essere realizzata sulla cella fotovoltaica o inglobata in essa. I metodi sono molteplici, di seguito alcuni esempi: The structure of the photonic crystals can be realized on the photovoltaic cell or incorporated in it. There are many methods, here are some examples:

prima di tutto , mediante un software dedicato, trasferiamo il disegno grafico della struttura che genera i cristalli fotonici, e mediante una macchina tipo Direct Laser Writer (4pico), imprimiamo i dati sul materiale fotosensibile come il photoresist shipley 1800 spalmato su una lastra di vetro con i metodi standard. first of all, by means of a dedicated software, we transfer the graphic design of the structure that generates the photonic crystals, and by means of a machine type Direct Laser Writer (4pico), we imprint the data on the photosensitive material such as the photoresist shipley 1800 smeared on a glass plate with standard methods.

Dopo l'esposizione alla luce laser con la frequenza coerente di 405 nm della macchina 4Pico, si sviluppa la lastra glass master nello sviluppo shipley 303 diluito nel rapporto da 1:4 a 1:9 naturalmente dopo questa operazione si formano i nano solchi dei cristalli fotonici sulla superficie del photoresist. After exposure to laser light with the coherent frequency of 405 nm of the 4Pico machine, the glass master plate is developed in the shipley 303 developer diluted in the ratio from 1: 4 to 1: 9 naturally after this operation the nano grooves of the crystals are formed photonics on the surface of the photoresist.

Il secondo passaggio, come mostrato bello schema a blocchi, e quello di metallizzare in alto vuoto il photoresist dove sono stati incisi i nano solchi dei cristalli fotonici, in modo da rendere conduttiva elettricamente la superficie. The second step, as shown in the beautiful block diagram, is to metallize the photoresist in high vacuum where the nano grooves of the photonic crystals have been engraved, in order to make the surface electrically conductive.

Come mostrato nello schema a blocchi con la tecnica della elettro formatura si genera un cliché di nichel che viene duplicato con la tecnica di produzione dei glass master dei bluray disk. As shown in the block diagram with the electro-forming technique a nickel plate is generated which is duplicated with the production technique of the glass masters of the bluray disks.

Il cliché di nichel viene duplicato in modo da avere un clichè di nichel di idonei dimensioni per poter essere applicato in una macchina stamper in piano o in bobina per incidere la pellicola o la membrana che riceve l'impronta dei cristalli fotonici. The nickel cliché is duplicated in order to have a nickel cliché of suitable dimensions to be applied in a flat or reel printing machine to engrave the film or membrane that receives the imprint of the photonic crystals.

Nel punto dello schema a blocchi con diverse tecnologie si applica la pellicola o la sua impronta sulla cella fotovoltaica, in modo da avere un corpo unico, ora, secondo il tipo di pannello fotovoltaico da realizzare, si compone il prodotto finale consistente in un elemento di captazione della luce solare , di caratteristiche nettamente superiori rispetto ai pannelli fotovoltaici tradizionali, a causa della particolare struttura mono e bi dimensionale dei cristalli fotonici che per la loro natura intrinseca intrappolano la luce solare aumentandone la resa. At the point of the block diagram with different technologies, the film or its imprint is applied to the photovoltaic cell, so as to have a single body, now, according to the type of photovoltaic panel to be made, the final product is composed consisting of an element of capture of sunlight, with characteristics clearly superior to traditional photovoltaic panels, due to the particular one- and two-dimensional structure of the photonic crystals which, due to their intrinsic nature, trap sunlight, increasing its yield.

Claims (2)

1.4 RIVENDICAZIONI 1) Pellicola a cristalli fotonici, di particolare applicazione nei pannelli fotovoltaici, nei pannelli termico-solari e nei pannelli di diffusione della luce solare, realizzata in materiale trasparente, ad esempio materiale poliestere, caratterizzata dal fatto di intrappolare più luce solare con la intrinseca natura, dovuta alla sua struttura alveare, di riprodurre ciò che in natura già esiste nelle pietre opali e nelle ali di alcune farfalle. 1.4 CLAIMS 1) Photonic crystal film, of particular application in photovoltaic panels, thermal-solar panels and solar light diffusion panels, made of transparent material, for example polyester material, characterized by the fact of trapping more sunlight with the intrinsic nature , due to its beehive structure, to reproduce what already exists in nature in opal stones and in the wings of some butterflies. 2) Pellicola a cristalli fotonici come alla Riv.l caratterizzata dal fatto che i cristalli fotonici sono progettate con strutture periodiche, parzialmente periodiche, e completamente casuali 3) Pellicola a cristalli fotonici come alla Riv.l caratterizzata dal fatto che i cristalli fotonici sono progettati per catturare i raggi incidenti in più differenti fuochi aventi anche differenti distanze dal piano dove giace i cristalli fotonici, e posti lungo assi aventi orientamenti tra loro differenti, rispetto alla perpendicolare al baricentro della superficie dei cristalli fotonici, e dì inviare i raggi rifratti selettivamente in base alia loro propria lunghezza d'onda. 4) Pellicola a cristalli fotonici come alla Riv.l caratterizzata dal fatto che i reticoli fotonici sono progettati in modo che, a seconda del tipo di pellicole utilizzate per effettuare i cristalli fotonici e/o del tipo dì metallizzazione dicroica abbinata al film fotonico, viene determinata quale percentuale dì raggi incidenti venga rifratta secondo la struttura interferenziale fornita dai cristalli fotonici stessi e quale percentuale venga trasmessa inalterata, 5) Pellicola a cristalli fotonici come alla Riv.l caratterizzata dal fatto che i cristalli fotonici indirizzano i raggi rifratti dì diversa frequenza d'onda luminosa in direzioni diverse, anche apposte tra loro. 6) Pellicola a cristalli fotonici come alla Riv.l caratterizzata dal fatto di ricoprire in tutto o in parte pannelli per la conversione dell'energia solare in altre forme di energia, quali ad esempio i pannelli fotovoltaici o pannelli termico solari o pannelli di diffusione della luce solare. 7) Pellicola a cristalli fotonici come alla Riv.6 caratterizzata dal fatto di essere applicata in sistemi integrati per la costruzione volumetrica dì moduli fotovoltaici e termici alimentati da energia solare al fine di incrementare l'energia elettrica o termica prodotta. 8) Pellicola a cristalli fotonici come alla Riv.l caratterizzata dal fatto che i cristalli fotonici vengono generate mediante nano litografia con ELECTRON- ΒΕΑΜ,ο con macchine a nano scrittura laser calcolando con un modello matematico i parametri ottici necessari a generare i cristalli fotonici multicanale per la composizione delle diverse combinazioni dei cristalli fotonici , da applicare sul modulo volumetrico composto dall'assemblaggio di pannelli fotovoltaici e/o termici. 9) La pellicola a cristalli fotonici è caratterizzata dal fatto che è realizzata con un sistema di trasposizione di dati matematici in software utilizzato da una macchina del tipo 4pico. 10) La pellicola o membrana o polimero è realizzata con processi o procedure di nuova generazione applicati esplicitamente alle nano tecnologie.2) Photonic crystal film as in Riv.l characterized by the fact that photonic crystals are designed with periodic, partially periodic, and completely random structures 3) Photonic crystal film as described in Riv.l characterized by the fact that the photonic crystals are designed to capture the rays incident in different foci also having different distances from the plane where the photonic crystals lie, and placed along axes having different orientations between them , with respect to the perpendicular to the center of gravity of the surface of the photonic crystals, and to send the rays refracted selectively according to their own wavelength. 4) Photonic crystal film as in Claim 1 characterized in that the photonic gratings are designed in such a way that, depending on the type of films used to make the photonic crystals and / or the type of dichroic metallization combined with the photonic film, determined what percentage of incident rays is refracted according to the interferential structure provided by the photonic crystals themselves and what percentage is transmitted unaltered, 5) Photonic crystal film as described above, characterized in that the photonic crystals direct the refracted rays of different light wave frequency in different directions, also affixed to each other. 6) Photonic crystal film as per Riv.l characterized by the fact of covering all or part of panels for the conversion of solar energy into other forms of energy, such as photovoltaic panels or solar thermal panels or diffusion panels of the sunlight. 7) Photonic crystal film as in Riv.6 characterized by being applied in integrated systems for the volumetric construction of photovoltaic and thermal modules powered by solar energy in order to increase the electrical or thermal energy produced. 8) Photonic crystal film as in Riv.l characterized by the fact that the photonic crystals are generated by nano lithography with ELECTRON- ΒΕΑΜ, or with nano laser writing machines by calculating with a mathematical model the optical parameters necessary to generate the multichannel photonic crystals for the composition of the different combinations of photonic crystals, to be applied on the volumetric module composed of the assembly of photovoltaic and / or thermal panels. 9) The photonic crystal film is characterized by the fact that it is made with a system of transposition of mathematical data in software used by a machine of the 4pico type. 10) The film or membrane or polymer is made with new generation processes or procedures explicitly applied to nano technologies.
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IT102016000086109A IT201600086109A1 (en) 2016-08-19 2016-08-19 PHOTONIC CRYSTAL FILM WITH HIGH VALUE OF ENERGY CONVERSION OF PARTICULAR APPLICATION IN SOLAR SILICON CELLS IN ORGANIC SOLAR CELLS IN MULTIPLUNCTION SOLAR CELLS AND THIN PHOTOVOLTAIC FILMS.

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100259826A1 (en) * 2009-04-10 2010-10-14 Lightwave Power, Inc. Planar plasmonic device for light reflection, diffusion and guiding
WO2015067835A2 (en) * 2013-11-06 2015-05-14 Sgenia Soluciones Thin-film photovoltaic device and production method thereof

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