JP2011503902A - 薄膜ソーラコンセントレータ/コレクタ - Google Patents
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Abstract
Description
104 導光体
105 基板
108 プリズム形状部
112 光路
116 v型溝部
200 光電セル
204 導光層
208 プリズム形状部
212 導光体
216 プリズム形状部
220 光線
224 光線
312 ローブ
316 ローブ
404 導光体
408 プリズム形状部
504 導光体
508 プリズム形状部
600 光電セル
604 導光体
608 導光体
612 狭プリズム形状部
616 光角ファセット
620 光線
624 光線
800 導光板、シート、または膜
804 同心円
808 光線
812 横断面
816 光電セル
820 光電セル
824 導光板、シート、または膜
828 曲線
900 要素
904 溝部パターン
908 光電セル
1000 光電セル
1004 導光板、シート、または膜
1008 プリズム形状部
1012 光線
1100 導光板、シート、または膜
1103 プリズム形状部
1104 収集レンズ
1108 光電セル
1112 光線
1116 光線
1120 反射器
1200 薄膜ソーラコンセントレータ
1204 円錐形空洞
1208 光電セル
1212 反射器
1301 基板
1303 光電セル
1305 上部導光層
1307 下部導光層
1309 入射ビーム
1311 光線
1313 光線
1315 光線
1317 光線
1404 ソーラセルのパネル
1408 シート
1504 集光板、シート、または膜
1508 光電セル
1604 集光板、シート、または膜
1704 集光板、シート、または膜
1708 光電セル
1804 集光板、シート、または膜
1808 光電セル
1904 集光板、シート、または膜
1908 光電セル
2004 集光板、シート、または膜
2008 PVセル
2104 集光板、シート、または膜
2304 集光シート
Claims (93)
- ソーラエネルギーを収集するためのデバイスであって、
上面および底面を有し、前記上面および底面における複数の全内部反射によってその中で光を誘導する第1導光体と、
第1光電セルと、
前記上面を通って受け取られる環境光を方向付けし直し、それにより前記光が前記上面および底面からの全内部反射によって前記第1光電セルへと前記導光体の中を誘導されるように配設された複数のプリズム形状部と、を備えるデバイス。 - 前記第1導光体は、シートを含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記シートは、プラスチックシートを含む、請求項2に記載のデバイス。
- 前記プラスチックシートは、アクリルまたはポリカーバイドを含む、請求項2に記載のデバイス。
- 前記シートは、少なくとも4cm2である、請求項2に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、可撓性である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、ポリマーを含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、薄膜を含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1光電セルは、光起電セルを含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1光電セルは、前記第1導光体の縁部に隣接して結合される、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、斜角面を含み、前記第1光電セルは、そこから反射された光を受け取るために、前記斜角面に対して配設されている、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1光電セルは、前記第1導光体より下に配設されている、請求項11に記載のデバイス。
- 前記第1光電セルは、前記第1導光体の隅部に配設されている、請求項1に記載のデバイス。
- 前記複数のプリズム形状部は、細長い溝部を含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記細長い溝部は、直線である、請求項14に記載のデバイス。
- 前記細長い溝部は、湾曲している、請求項14に記載のデバイス。
- 前記複数のプリズム形状部は、互いに対して角度を成す平面ファセットを含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記平面ファセットは、互いに対して15度から85度の間の角度で配向される、請求項17に記載のデバイス。
- 前記プリズム形状部は、ピットを含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記ピットは、円錐形である、請求項19に記載のデバイス。
- 前記ピットは、傾斜した表面部分を含む少なくとも3つの側面を有する、請求項19に記載のデバイス。
- 前記プリズム形状部は、同じ形状を有する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記プリズム形状部のうちの少なくともいくつかは、異なる形状を有する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記複数のプリズム形状部は、基板内に形成された、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、基板の上に配設されたプリズム膜をさらに備え、前記膜は、その中に前記複数のプリズム形状部を含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記プリズム形状部は、前記第1導光体の前記底面にある、請求項1に記載のデバイス。
- 前記プリズム形状部は、複数の平行な線形経路に沿って延在する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記プリズム形状部は、複数の同心円形の湾曲経路に沿って延在する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記プリズム形状部は、複数の楕円形の湾曲経路に沿って延在する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記複数のプリズム形状部は、前記第1導光体に対する法線に対して約1度から40度の間の角度で受け取られる環境光を方向付けし直し、それにより前記光が、前記上面および底面からの全内部反射によって前記第1光電セルへと前記第1導光体の中を誘導されるように成形されている、請求項1に記載のデバイス。
- 前記複数のプリズム形状部は、前記第1導光体に対する法線に対して約40度から90度の間の角度で受け取られる環境光を方向付けし直し、それにより前記光が、前記上面および底面からの全内部反射によって前記第1光電セルへと前記第1導光体の中を誘導されるように成形されている、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、
前記第1組のプリズム形状部を含む第1層と、
第2組のプリズム形状部を含む第2層と
を備える、請求項1に記載のデバイス。 - 前記第1層内の前記プリズム形状部のうちの少なくともいくつかは、前記第2層内の前記プリズム形状部のうちのいくつかに対して側方にオフセットされている、請求項32に記載のデバイス。
- 前記第1層内の前記プリズム形状部のうちの少なくともいくつかは、前記第2層内の前記プリズム形状部のうちのいくつかとは別の形状である、請求項32に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、
前記第1組のプリズム形状部を含む第1部分と、
第2組のプリズム形状部を含む第2部分と
を備え、
前記第1および第2部分は、互いに対して側方に配設され、前記第1部分における前記プリズム形状部は、前記第2部分における前記プリズム形状部とは別の形状または向きを有する、請求項1に記載のデバイス。 - 前記第1部分における前記プリズム形状部は、前記第2部分における前記プリズム形状部とは別の向きを有する、請求項35に記載のデバイス。
- 前記第1部分における前記プリズム形状部は、前記第2部分における前記プリズム形状部とは別の形状を有する、請求項35に記載のデバイス。
- 前記第1および第2部分は、前記第1導光体の異なる部分の配列の一部であり、複数の前記部分は、その他の前記部分とは異なる形状または向きであるプリズム形状部を有する、請求項35に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、自動車、航空機、宇宙船、または航海船舶上に配設される、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、自転車、ベビーカー、またはトレーラ上に配設される、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、衣類上に配設される、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、シャツ、パンツ、ショーツ、コート、ジャケット、ベスト、帽子、または履物上に配設される、請求項41に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、コンピュータ、携帯電話、またはパーソナルデジタルアシスタント上に配設される、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、建築構造物上に配設される、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、家屋、または建物上に配設される、請求項44に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、電気デバイス上に配設される、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、ライト、電話、またはモータ上に配設される、請求項46に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、テント、または寝袋上にある、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、丸められているか、または折り畳まれている、請求項1に記載のデバイス。
- 環境光を収集するためのデバイスであって、
上面および底面を有し、前記上面および底面における複数の全内部反射によってその中で光を誘導する第1導光体と、
前記第1導光体に対する法線に対して45度より大きい第1角度で前記上面を通る環境光を受け取り、第2角度で前記環境光を方向付けし直し、それにより前記光が、前記上面および底面からの全内部反射によって前記第1導光体の中を誘導されるように配設された複数のプリズム形状部と、
を備える、デバイス。 - 前記第1角度は、50度よりも大きい、請求項50に記載のデバイス。
- 前記第1角度は、60度よりも大きい、請求項50に記載のデバイス。
- 前記第1角度は、70度よりも大きい、請求項50に記載のデバイス。
- 前記第1角度は、80度よりも大きい、請求項50に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、前記上面および底面の間に複数の縁部を含み、
前記第1光電セルは、前記第1導光体の中で誘導される前記光が前記第1光電セルに入射するように、前記第1導光体の前記縁部のうちの1つに対して配設された、請求項1に記載のデバイス。 - 上面および底面と、それらの間に複数の縁部とを有する第2導光体をさらに備え、前記第2導光体は、前記上面または底面のうちの一方を通って受け取られる光を方向付けし直し、それにより光が前記上面および底面からの全内部反射によって前記第1光電セルに向かって前記第2導光体の中を誘導される、複数のプリズム形状部を備える、請求項55に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、前記上面を通って入射する環境光を受け取り、誘導するように構成されている、請求項56に記載のデバイス。
- 前記第2導光体は、前記第2導光体の前記底面に対して配設された基板から反射される光を受け取り、誘導するように構成されている、請求項56に記載のデバイス。
- 前記第1導光体は、前記上面を通って入射する環境光と、前記第2導光体の前記底面に対して配設された基板から反射される光との両方を受け取り、誘導するように構成されている、請求項56に記載のデバイス。
- 前記第1導光体の中で誘導される光が第2光電セルに入射するように、前記第1導光体の別の前記縁部に対して配設された第2光電セルをさらに備える、請求項55に記載のデバイス。
- 前記第2導光体は、前記第1導光体より下に配設される、請求項56に記載のデバイス。
- 前記第1導光体に含まれる前記プリズム形状部は、前記第2導光体に含まれる前記プリズム形状部に対してオフセットされている、請求項56に記載のデバイス。
- 基板をさらに備える、請求項1に記載のデバイス。
- 前記基板は、スマートガラスを含む、請求項63に記載のデバイス。
- 前記スマートガラスは、エレクトロクロミックデバイスを含む、請求項64に記載のデバイス。
- 前記スマートガラスは、懸濁粒子デバイスを含む、請求項64に記載のデバイス。
- 前記スマートガラスは、ポリマー分散型液晶デバイスを含む、請求項64に記載のデバイス。
- 前記スマートガラスは、印加される電場に応じて、その透過度を変更するように構成されている、請求項64に記載のデバイス。
- ソーラエネルギーを収集するためのデバイスであって、
光を誘導するための第1手段であって、光を反射するための第1および第2手段を有し、それにより光が、前記第1および第2光反射手段における複数の全内部反射によって、前記導光手段内で誘導される、手段と、
光エネルギーを別の形態のエネルギーに変換するための手段と、
前記第1または第2光反射手段を通って受け取られる環境光を方向付けし直すための手段であって、それにより前記光が、光エネルギーを別の形態のエネルギーに変換するための前記手段へと前記第1導光手段内を誘導される、手段と、
を備える、デバイス。 - 光エネルギーを別の形態のエネルギーに変換するための前記手段は、光電セルを含む、請求項69に記載のデバイス。
- 環境光を方向付けし直すための前記手段は、複数のプリズム形状部を含む、請求項69に記載のデバイス。
- 光を誘導するための前記第1手段は、導光体を含む、請求項69に記載のデバイス。
- 光を誘導するための前記第1手段は、シートを含む、請求項69に記載のデバイス。
- 光を誘導するための前記第1手段は、薄膜を含む、請求項69に記載のデバイス。
- 光を誘導するための前記第1手段は、ポリマーを含む、請求項69に記載のデバイス。
- 環境光を方向付けし直すための前記手段は、光を誘導するための前記第1手段に対する法線に対して約1度から約40度の間の角度で受け取られる環境光を方向付けし直し、それにより前記光が、前記第1および第2光反射手段からの全内部反射によって光エネルギーを別の形態のエネルギーに変換するための前記手段へと光を誘導するための前記第1手段内を誘導されるように成形されている、請求項69に記載のデバイス。
- 環境光を方向付けし直すための前記手段は、光を誘導するための前記第1手段に対する法線に対して約40度から90度の間の角度で受け取られる環境光を方向付けし直し、それにより前記光が、前記第1および第2光反射手段からの全内部反射によって光エネルギーを別の形態のエネルギーに変換するための前記手段へと光を誘導するための前記第1手段内を誘導されるように成形されている、請求項69に記載のデバイス。
- 光を誘導するための第2手段をさらに備え、前記第2手段は、光を反射するための第1および第2手段を有し、光を誘導するための前記第2手段に入射する光を方向付けし直すための手段を含む、請求項69に記載のデバイス。
- 前記第1光反射手段は、前記第1導光手段の上面を含み、前記第2光反射手段は、前記第1導光手段の底面を含む、請求項69に記載のデバイス。
- 前記第1導光手段は、前記第1導光手段の前記上面および前記底面の間に複数の縁部をさらに含み、
光エネルギーを別の形態のエネルギーに変換するための前記手段は、前記縁部のうちの1つに隣接して配設される、請求項79に記載のデバイス。 - 光エネルギーを別の形態のエネルギーに変換するための前記手段は、光を誘導するための前記第1手段より下に配設される、請求項69に記載のデバイス。
- 光エネルギーを別の形態のエネルギーに変換するための前記手段は、光を誘導するための前記第1手段の1つの隅部に配設される、請求項69に記載のデバイス。
- ソーラエネルギーを収集するためのデバイスを製造する方法であって、
上面および底面を有する第1導光体を提供するステップと、
前記第1導光体が光電セルに光学的に結合されるように、前記光電セルを配設するステップと、を含み、
前記第1導光体は、前記第1導光体の前記上面または底面のうちの一方上に複数のプリズム形状部を備える、方法。 - 型押しによって前記複数のプリズム形状部を形成するステップをさらに含む、請求項83に記載の方法。
- 前記第1導光体を基板上に配設するステップをさらに含む、請求項83に記載の方法。
- 前記第1導光体層を、接着剤を使用して前記基板に貼り付ける、請求項85に記載の方法。
- 前記第1導光体層を、前記基板上にラミネート加工する、請求項85に記載の方法。
- 第1導光体層より下に配設される第2導光体層を提供するステップを含む、請求項83に記載の方法。
- 前記第2導光体層上に複数のプリズム形状部を形成するステップをさらに含む、請求項88に記載の方法。
- 環境光を収集するためのデバイスであって、
光を反射するための第1および第2手段を有し、前記第1および第2光反射手段における複数の全内部反射によって光を誘導する、光を誘導するための第1手段と、
前記第1導光手段に対する法線に対して45度より大きい第1角度で、前記第1導光手段の前記上面を通って受け取られる環境光を方向付けし直すための複数の手段であって、第2角度で前記環境光を屈折させ、それにより光が、前記第1および第2光反射手段からの全内部反射によって前記第1導光手段内で誘導される手段と、を備える、デバイス。 - 前記第1導光手段は、第1導光体を含む、請求項90に記載のデバイス。
- 前記複数の方向付けし直す手段は、プリズム形状部を含む、請求項90に記載のデバイス。
- 前記第1光反射手段は、前記第1導光手段の上面を含み、前記第2光反射手段は、前記第1導光手段の底面を含む、請求項90に記載のデバイス。
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