JP6576408B2 - 透明な光電池 - Google Patents
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Description
本出願は、2011年1月26日付けで出願された先願の米国仮特許出願第61/436,671号明細書の優先権を主張するものであり、この出願の内容は、引用により、そのすべてが本明細書に包含される。
i)dDonor、dAcceptor(合計)について最適化する。
ii)dDonor、dAcceptor(合計)を固定する。
iii)dmixedを変化させる。
iv)dDonor=dDonor(合計)−(dmixed/2)
v)dAcceptor=dAcceptor(合計)−(dmixed/2)
vi)比率(dDonor:dAcceptor)について最適化する。
Claims (18)
- 透明な光電池において、
透明な基板と、
前記透明な基板の上部に位置する透明な第1活性材料であって、650ナノメートルを上回る波長において吸収ピークを有し、透明な第1活性材料の前記吸収ピークが、450〜650ナノメートルのいずれの波長における透明な第1活性材料の吸収よりも大きい、透明な第1活性材料と、
前記透明な基板の上部に位置する透明な第2活性材料であって、300〜450ナノメートルまたは650ナノメートルを上回る波長において吸収ピークを有し、透明な第2活性材料の前記吸収ピークが、450〜650ナノメートルのいずれの波長における透明な第2活性材料の吸収よりも大きい、透明な第2活性材料と、
透明なカソードと、
透明なアノードと、
前記透明なカソードおよび透明なアノードの上部に位置する反射器であって、450〜650ナノメートルの波長を有する可視光に対して透明であり、650〜850ナノメートルの波長を有する赤外線に対して反射的である反射器と、
を有しており、
前記透明なカソードと前記透明なアノードのうちの少なくとも1つの厚さが、前記透明な第1活性材料の前記吸収ピークまたは前記透明な第2活性材料の前記吸収ピークに対応する波長を有する光のための光場の位置が前記透明な第1活性材料または前記透明な第2活性材料内で調整され、前記透明なカソードと前記透明なアノードとの間の短絡電流(Jsc)を極大化する厚さであり、
前記透明な光電池が、450〜650ナノメートルの波長を有する可視光を透過させるよう動作可能であることを特徴とする透明な光電池。 - 請求項1に記載の透明な光電池において、前記透明な光電池の平均可視透過率が45%以上であることを特徴とする透明な光電池。
- 請求項1に記載の透明な光電池において、前記透明な光電池の電力変換効率が少なくとも1.0%以上であることを特徴とする透明な光電池。
- 請求項1に記載の透明な光電池において、前記透明な第1活性材料及び前記透明な第2活性材料は、別個の層内に配置されることを特徴とする透明な光電池。
- 請求項1に記載の透明な光電池において、前記透明な第1活性材料は、450ナノメートル未満の波長において第2吸収ピークを有することを特徴とする透明な光電池。
- 請求項1に記載の透明な光電池において、前記透明な第1活性材料は、ドナーであり、且つ、前記透明な第2活性材料は、アクセプタであることを特徴とする透明な光電池。
- 請求項1に記載の透明な光電池において、前記透明な第1活性材料と前記透明な第2活性材料との間にあり、前記透明な第1活性材料と前記透明な第2活性材料に直接接触する混合活性層であって、前記透明な第1活性材料および前記透明な第2活性材料の両方の成分を含む混合活性層を更に有することを特徴とする透明な光電池。
- 請求項1に記載の透明な光電池において、前記透明な第1活性材料は、有機材料を有することを特徴とする透明な光電池。
- 請求項1に記載の透明な光電池において、前記透明な第1活性材料は、フタロシアニン、ポルフィリン、ナフタロシアニン色素又はナノチューブのうちの少なくとも1つを有することを特徴とする透明な光電池。
- 請求項1に記載の透明な光電池において、前記透明な第1活性材料は、クロロアルミニウムフタロシアニンを有することを特徴とする透明な光電池。
- 請求項1に記載の透明な光電池において、前記透明な第1活性材料は、すずフタロシアニンを有することを特徴とする透明な光電池。
- 請求項1に記載の透明な光電池において、前記透明な第2活性材料は、カーボン60(C60)又はナノチューブのうちの少なくとも1つを有することを特徴とする透明な光電池。
- 請求項1に記載の透明な光電池において、前記光電池は、表示画面、腕時計の透明カバー、自動車ガラス、又は建築ガラスのうちの1つに内蔵されることを特徴とする透明な光電池。
- 複数の電気的に相互接続された請求項1に記載の光電池を有することを特徴とする透明な光起電アレイ。
- 請求項1に記載の透明な光電池において、前記透明な基板は、曲がりやすいことを特徴とする光電池。
- 電気を生成する方法において、
透明な光電池を提供するステップであって、前記光電池は、
透明な基板と、
前記透明な基板の上部に位置する透明な第1活性材料であって、650ナノメートルを上回る波長において吸収ピークを有し、透明な第1活性材料の前記吸収ピークが、450〜650ナノメートルのいずれの波長における透明な第1活性材料の吸収よりも大きい、透明な第1活性材料と、
前記基板の上部に位置する透明な第2活性材料であって、300〜450ナノメートルまたは650ナノメートルを上回る波長において吸収ピークを有し、透明な第2活性材料の前記吸収ピークが、450〜650ナノメートルのいずれの波長における透明な第2活性材料の吸収よりも大きい、透明な第2活性材料と、
透明なカソードと、
透明なアノードと、
前記透明なカソードおよび透明なアノードの上部に位置する反射器であって、450〜650ナノメートルの波長を有する可視光に対して透明であり、650〜850ナノメートルの波長を有する赤外線に対して反射的である反射器と、
を有する、ステップと、
前記透明な光電池を光源に露出させるステップと、
を有しており、
前記透明なカソードと前記透明なアノードのうちの少なくとも1つの厚さが、前記透明な第1活性材料の前記吸収ピークまたは前記透明な第2活性材料の前記吸収ピークに対応する波長を有する光のための光場の位置が前記透明な第1活性材料または前記透明な第2活性材料内で調整され、前記透明なカソードと前記透明なアノードとの間の短絡電流(Jsc)を極大化するように選択され、
前記透明な光電池が、450〜650ナノメートルの波長を有する可視光を透過させるよう動作可能であることを特徴とする方法。 - 透明な光電池において、
透明な基板と、
前記透明な基板の上部に位置する透明な第1活性材料であって、650ナノメートルを上回る波長において吸収ピークを有し、透明な第1活性材料の前記吸収ピークが、450〜650ナノメートルのいずれの波長における第1活性材料の吸収よりも大きい、透明な第1活性材料と、
前記透明な基板の上部に位置する透明な第2活性材料であって、300〜450ナノメートルまたは650ナノメートルを上回る波長において吸収ピークを有し、透明な第2活性材料の前記吸収ピークが、450〜650ナノメートルのいずれの波長における透明な第2活性材料の吸収よりも大きい、透明な第2活性材料と、
透明なカソードと、
透明なアノードと、
前記透明なカソードおよび透明なアノードの上部に位置する反射器であって、450〜650ナノメートルの波長を有する可視光に対して透明であり、650〜850ナノメートルの波長を有する赤外線に対して反射的である反射器と、
を有しており、
前記透明なカソードと前記透明なアノードのうちの少なくとも1つの厚さが、前記透明な第1活性材料の前記吸収ピークまたは前記透明な第2活性材料の前記吸収ピークに対応する波長を有する光のための光場の位置が前記透明な第1活性材料または前記透明な第2活性材料内で調整され、前記透明なカソードと前記透明なアノードとの間の短絡電流(Jsc)を極大化する厚さであり、
前記透明な光電池が、450〜650ナノメートルの波長を有する可視光を透過させるよう動作可能であり、
前記透明な光電池の平均可視透過が少なくとも45%以上であり、前記透明な光電池の電力変換効率が少なくとも1.0%以上であることを特徴とする透明な光電池。 - 光電池において、
透明な基板と、
前記透明な基板の上部に位置する透明な第1活性材料であって、650ナノメートルを上回る波長において吸収ピークを有し、透明な第1活性材料の前記吸収ピークが、450〜650ナノメートルのいずれの波長における透明な第1活性材料の吸収よりも大きい、透明な第1活性材料と、
前記透明な基板の上部に位置する透明な第2活性材料であって、300〜450ナノメートルまたは650ナノメートルを上回る波長において吸収ピークを有し、透明な第2活性材料の前記吸収ピークが、450〜650ナノメートルのいずれの波長における透明な第2活性材料の吸収よりも大きい、透明な第2活性材料と、
透明なカソードと、
透明なアノードと、
前記透明なカソードおよび透明なアノードの上部に位置する反射器であって、450〜650ナノメートルの波長を有する可視光に対して透明であり、650〜850ナノメートルの波長を有する赤外線に対して反射的である反射器と、
を有しており、
前記透明なカソードと前記透明なアノードのうちの少なくとも1つの厚さが、前記透明な第1活性材料の前記吸収ピークまたは前記透明な第2活性材料の前記吸収ピークに対応する波長を有する光のための光場の位置が前記透明な第1活性材料または前記透明な第2活性材料内で調整され、前記透明なカソードと前記透明なアノードとの間の短絡電流(Jsc)を極大化する厚さであり、
前記光電池全体が透明であり、450〜650ナノメートルの波長を有する可視光を透過させるよう動作可能であることを特徴とする光電池。
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US10665801B2 (en) | 2011-01-26 | 2020-05-26 | Massachusetts Institute Of Technology | Transparent photovoltaic cells |
US11424423B2 (en) | 2011-01-26 | 2022-08-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Transparent photovoltaic cells |
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