TW201338185A - 具有光伏打之多功能玻璃窗及用於建築物或汽車之照明 - Google Patents

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Abstract

本發明闡述多功能窗。本文中所闡述之該等多功能窗之功能可包括透射入射光、自入射光產生光伏打電力及發射光。在某些實施方案中，可將一多功能窗置於一光伏打狀態、一照明狀態或一中性狀態。一多功能窗可在該光伏打狀態、該照明狀態及該中性狀態中之任一者中繼續充當一正常窗以透射任何入射光之一部分。一多功能窗可在一建築物或汽車中實施。

Description

具有光伏打之多功能玻璃窗及用於建築物或汽車之照明
本發明概言之係關於光伏打及照明技術且更特定而言係關於包括諸如照明及發電之功能性之窗。
本申請案主張基於2011年10月25日提出申請且題為「MULTI-FUNCTIONAL GLASS WINDOW WITH PHOTOVOLTAIC AND LIGHTING FOR BUILDING OR AUTOMOBILE」之美國專利申請案第13/281,060號(代理檔案號QUALP054US/102275)之優先權，該美國專利申請案據此全盤地及出於各種目的以引用方式併入。
光伏打藉由使用展現光伏打效應之半導體將太陽輻射轉換成直流電來產生電力。建築物可整合光伏打係在一結構之建造期間整合之光伏打。當前建築物可整合光伏打包括整合至一結構之頂部或正面中之習用太陽能模組。
發光二極體(LED)照明使用展現電致發光之半導體來產生光。建築物可整合光伏打及發光二極體(LED)照明係節能建築物之兩個組件。然而，迄今，尚未將光伏打及照明功能整合至表示一建築物外殼之一重要部分之窗中。
本發明之系統、方法及裝置各自具有數項創新性態樣，該數項發明態樣中沒有一項單獨決定本文中所揭示之合意性質。
本發明中所闡述之標的物之一項創新性態樣係一種多功 能窗。窗功能可包括透射入射光、自入射光產生光伏打電力及產生照明。在某些實施方案中，可將一多功能窗放置成一光伏打狀態、一照明狀態或一中性狀態。在某些實施方案中，該窗可在處於該光伏打狀態、該照明狀態及該中性狀態下的同時繼續充當一正常窗以透射任何入射光之一部分。
本發明中所闡述之標的物之另一創新性態樣係一種包括第一透明基板及第二透明基板、安置於該第一透明基板與該第二透明基板之間的一光伏打模組及安置於該第一透明基板與該第二透明基板之間的一照明模組之窗。該光伏打模組可包括一第一透明電極及一或多個光伏打作用薄膜層且該照明模組可包括一第二透明電極及一或多個電致發光作用層。該光伏打模組及該照明模組中之每一者可進一步包括安置於該等光伏打作用薄膜層與該等電致發光作用層之間的一柵格電極。該光伏打模組及該照明模組可共用一柵格電極或具有單獨柵格電極。
在某些實施方案中，該窗可經組態以雙向透射入射光之至少一部分。在某些實施方案中，該窗可在一光伏打狀態與一照明狀態之間切換。在一光伏打狀態下，該窗可操作以將入射光之一第一部分轉換為電能並透射入射光之一第二部分。在一照明狀態下，該窗可操作以產生並發射光。在某些實施方案中，該窗可進一步切換至其中該窗切斷電連接且透射該入射光之一部分之一中性狀態及自該中性狀態切換。
本發明中所闡述之標的物之另一創新性態樣係一種包括用於透射入射光之構件、用於自入射光產生電力之構件及用於產生照明之構件之窗。在某些實施方案中，用於透射入射光之該構件包括用於透射介於約20%與50%之間的入射光之構件。在某些實施方案中，該窗可進一步包括用於在一光伏打狀態與一照明狀態之間切換之構件。
本發明中所闡述之標的物之另一創新性態樣係一種用於製作一多功能窗之方法。該方法可包括在一第一透明窗格上沈積選自透明導電氧化物層及薄膜光伏打層之一或多個薄膜層、在一第二透明窗格上沈積選自透明導電氧化物層及薄膜電致發光層之一或多個薄膜層及在沈積於該第一透明基板上之該等薄膜層與沈積於該第二透明基板上之該等薄膜層之間放置一或多個金屬柵格以形成一窗格與柵格總成。該方法可進一步包括給該該窗格與柵格總成加框。
在隨附圖式及下文說明中陳述本說明書中所闡述之標的物之一或多項實施方案之薄節。依據說明、圖式及申請專利範圍，其他特徵、態樣及優點將變得顯而易見。注意，以下圖式之相對尺寸可能未按比例繪製。
在各圖式中，相同參考編號及標號指示相同元件。
以下詳細說明係出於闡述創新性態樣之目的而指向某些實施方案。然而，本文中之教示可以多種不同方式應用。所述實施方案可在任一窗中實施，包括建築物及汽車中之窗。因此，該等教示並非意欲限制於僅在圖中繪示之實施 方案，而是具有如熟習此項技術者將易於明瞭之廣泛適用性。
某些實施方案提供一多功能窗。窗功能可包括透射入射光、自入射光產生光伏打電力及產生照明。在某些實施方案中，可將該窗放置成一光伏打狀態、一照明狀態或一中性狀態。在任一狀態下，該窗可繼續充當一正常窗以透射任何入射光之一部分。舉例而言，可透射介於約10%至90%之間的入射光。
在某些實施方案中，一窗包括外部窗格及內部窗格，其中一光伏打模組及一照明模組安置於該外部窗格與該內部窗格之間。該光伏打模組及該照明模組可共用一共同金屬電極。該窗可在一光伏打狀態、一照明狀態與一中性狀態之間切換。在白天期間，該窗可將入射太陽光透射至一建築物、小汽車或其他封閉區域之內部，並同時使用該光伏打模組來產生電力。在當太陽光不入射時之時間期間，舉例而言，在夜晚或陰天條件期間，該窗可發射光以照射該建築物、小汽車或其他封閉區域之內部。
可實施本發明中所闡述之標的物之特定實施方案以實現以下潛在優點中之一或多者。在某些實施方案中，該等多功能窗可減輕或排除對不可再生能源之依賴。在某些實施方案中，可以所期望色調來給該等多功能窗著色，從而改良室內美學，減少光及熱傳輸，並減少空調使用。在某些實施方案中，可產生節能白色或彩色照明。
圖1A及圖1B展示整合至一建築物中之多功能窗在各種 狀態期間之示意圖之一實例。首先，在圖1A中，整合至一建築物102中之一多功能窗100展示為在日間期間。(為清楚起見，繪示不具有一前壁之建築物102之一剖視圖。)來自太陽之入射光104入射於多功能窗100上。多功能窗100將入射光104之至少一部分透射至建築物102之一內部108中。在某些實施方案中，透射光106介於入射光104之約10%至約90%之範圍。在某些實施方案中，該多功能窗可具有一帶色彩外觀，其中顏色及色彩特性可如下文進一步闡述調諧。除透射入射光104之一部分之外，多功能窗100還可吸收入射光104之一部分並將其轉換成電能。所產生能量可儲存於一蓄電池中，提供電力至建築物102，連接至一電網或者根據所期望實施方案來加以使用。
圖1B展示多功能窗100在夜間期間。在圖1B之實例中，多功能窗100展示為處於一照明狀態下且發射照射建築物102之內部108之發射光110。發射光110可根據所期望實施方案係白色或彩色光。在所繪示實例中，不存在大量外部或內部光入射於該多功能窗上。然而，若來自建築物102之外部或內部之光入射於多功能窗100上，則該入射光之一部分可在多功能窗處於一照明狀態下的同時透射過多功能窗100。
雖然圖1A及圖1B中之建築物102係一住宅型建築物，但本文中所闡述之多功能窗可整合至任一類型之結構中，包括辦公建築物、商業建築物、住宅建築物及諸如此類。本文中所闡述之多功能窗亦可整合至包括汽車、卡車、火 車、飛機及諸如此類之運載工具中。
在某些實施方案中，可將複數個多功能窗整合至一建築物中。舉例而言，一辦公建築物之窗可係本文中所闡述之多功能窗。該等多功能窗可以包括減少透射過一窗之入射電磁輻射及相關聯空調、產生供建築物使用之能量、減少外部能量使用及提供低能量照明之各種方式來促成資源效率。
圖2展示一多功能窗之一剖面示意圖之一實例。多功能窗100包括一外部窗格112及一內部窗格114。外部窗格及內部窗格112及114可係玻璃、塑膠或對可見光透明之任一其他材料。在外部窗格112與內部窗格114之間係兩個模組：一光伏打模組116及一照明模組118。光伏打模組116經組態以吸收透過外部窗格112之光並將其轉換為電能。照明模組118經組態以使用所供應電力來產生光並透過內部窗格114發射所產生光。在某些實施方案中，該多功能窗亦容許光雙向透過其。舉例而言，在某些實施方案中，自該建築物之外部120及內部108入射於多功能窗100上之光之至少10%可透過多功能窗100。
在諸多實施方案中，外部窗格及內部窗格112及114之厚度提供多功能窗100之厚度之大部分。在某些實施方案中，多功能窗100之總厚度可介於自約6 mm至約15 nm之範圍，其中每一窗格之厚度介於自約3 mm至約7.5 mm之範圍。在諸多實施例中，光伏打模組116及照明模組118中之每一者之厚度相對較小，為大約數十微米(micron)。多 功能窗100之總厚度及個別窗格之厚度可根據所期望實施方案超出此等範圍。舉例而言，一多功能窗100可在光伏打模組116與照明模組118之間包括1 mm或更大之一空氣間隙。
根據各種實施方案，可啟動一多功能窗之光伏打模組及照明模組中之一者或兩者。在某些實施方案中，一多功能窗可在以下狀態之間切換：其中不啟動該光伏打模組或該照明模組之一中性狀態、其中啟動該光伏打模組之一光伏打狀態及其中啟動該照明模組之一照明狀態。下表1根據某些實施方案歸納一多功能窗之某些功能：
在表1中所闡述之實施方案中，處於一中性狀態下之一多功能窗可雙向透射光，亦即自一結構之外部至其內部且反之亦然。舉例而言，在日間期間，太陽光可透射至一建築物中且在夜間期間，舉例而言，來自該建築物內之燈之光可透射至該建築物之外部。通常，入射於一多功能窗上之光之僅一部分被透射，而其餘部分在該多功能窗內被吸收。在一光伏打狀態下，一多功能窗可雙向透射光。另外，未被透射之吸收光中之至少一些可由該光伏打模組轉換為電力。在一照明狀態下，一多功能窗可如上文所闡述 雙向透射光，而且將光發射至該結構之內部。在使用中，一照明狀態可主要或專門用於夜間、陰天條件及當存在相對較少光或沒有光自一結構之外部透射時之其他時間期間。
表1闡述在其中一次僅可啟動該光伏打模組及該照明模組中之一者之實施方案中一光伏打狀態及一照明狀態之功能性。在某些其他實施方案中，可同時啟動該光伏打模組及該照明模組，以使得一多功能窗可同時產生電力並發射光。
圖3A至圖3C展示一多功能窗之一光伏打模組之剖面示意圖之實例。應注意，圖3A至圖3C表示一光伏打模組之一或多個光伏打堆疊之一層堆疊，且未展示一光伏打模組之多個電池之互連。下文參照圖8A至圖8D來論述互連之實例。
首先，在圖3A中，一光伏打模組116包括一頂部電極122、一底部電極128及安置於頂部電極122與底部電極128之間的若干薄膜光伏打層124。繪示一外部窗格112以展示光伏打模組116之組件於一多功能窗中之相對位置。薄膜光伏打層124係經組態以吸收太陽能並藉由光電效應將其轉換為電能之一或多層材料。可使用任一類型之薄膜光伏打材料，包括半導體材料、光吸收染料及展現光電效應之有機聚合物。在某些實施方案中，薄膜光伏打層124包括一或多個半導體接面。薄膜半導體材料之實例包括非晶矽(a-Si)、晶體矽(c-Si)(包括微晶Si及多晶Si)、砷化鎵 (GaAs)、銅銦硒化鎵(CIGS)、硒化銅銦(CIS)、碲化鎘(CdTe)、硫酸鎘(CdS)及硫化鋅(ZnS)。舉例而言，CdTe層及CdS層可形成一p-n接面。在另一實例中，摻雜a-Si層可形成一p-i-n接面。一半導體接面可根據所期望實施方案係一單一材料中之一同質接面或兩層不同材料之間的一異質接面。
頂部電極122經組態以透射光以使得其可抵達薄膜光伏打層124並由薄膜光伏打層124吸收。底部電極128亦經組態以透射光以使得光伏打模組116可透射未由薄膜光伏打層124吸收之入射光。用於此等電極之實例性材料包括透明導電氧化物(TCO)、薄導電柵格、薄導電導線之其他配置及其組合。在某些實施方案中，薄導電柵格可係鏡面的。光伏打模組116亦可包括其他材料或層，包括插置於圖3A中所繪示之組件中之任一者之間或毗鄰圖3A中所繪示之組件中之任一者之層。可併入至一光伏打模組116中之其他層之實例包括電流收集器、互連線及濾光器。
圖3B展示一光伏打模組116之一實例。光伏打模組116包括一TCO陽極130、一n型半導體層132、一p型半導體層134、一TCO緩衝層136及一金屬柵格陰極138。TCO陽極130毗鄰一外部窗格112。TCO之實例包括氧化鋅(ZnO)、鋁摻雜氧化鋅(Al摻雜ZnO或AZO)、氧化銦錫(ITO)鎵摻雜氧化鋅(Ga摻雜ZnO)，及氟摻雜氧化錫(FTO)。薄膜光伏打層124包括n型半導體層132及p型半導體層134。用於n型半導體層132之材料之實例包括ZnS。用於p型半導體134之材 料之實例包括CdTe及CIGS。在某些實施方案中，薄膜光伏打層124僅包括無鎘(Cd)之材料。金屬柵格陰極138用作底部電極，其中TCO緩衝層136安置於薄膜光伏打層124與金屬柵格陰極138之間。TCO緩衝層136可有助於電流收集。
圖3C展示一光伏打模組116之另一實例。光伏打模組116包括如上文參照圖3B所論述之一TCO陽極130、若干薄膜光伏打層124、一TCO緩衝層136及一金屬柵格陰極138。在圖3C之實例中，薄膜光伏打層124包括一p摻雜a-Si層140、一本質a-Si層142及一n摻雜a-Si層144。
雖然圖3B及圖3C提供層堆疊之實例，但應理解，可做各種修改。舉例而言，在某些實施方案中，可在TCO陽極130與外部窗格112之間安置一薄導線電流收集器。而且，薄膜光伏打材料並不限於上文所闡述之特定實例，而是可係展現光伏打效應之任一類型之薄膜材料。
一光伏打模組之薄膜部分(包括薄膜光伏打材料、TCO層及其他薄膜層)之實例性厚度介於自約0.05微米至約10微米之範圍。薄膜光伏打材料之實例性厚度介於自0.05微米至約5微米之範圍。一TCO層之實例性厚度介於自約0.05微米至約1微米之範圍。一金屬柵格之實例性厚度介於自約10微米至約500微米之範圍。
圖4A及圖4B展示一多功能窗之一照明模組之剖面示意圖之實例。在圖4A中，繪示包括一頂部電極148、一底部電極146及安置於頂部電極148與底部電極146之間的薄膜 電致發光層147之一照明模組118。繪示一內部窗格114以展示照明模組118之組件於一多功能窗中之相對位置。薄膜電致發光層147可係經組態以回應於一電流而發射光之一或多層材料。可使用任一類型之電致發光材料，包括無機材料、有機材料及聚合材料。
頂部電極148經組態以透射所發射光以使得其可抵達內部窗格114並透射過內部窗格114。底部電極146亦經組態以透射光以使得照明模組118可透射入射光。此等電極之實例性材料包括導電氧化物(TCO)、薄導電柵格、其他配置之薄導電導線及其組合。照明模組118亦可包括其他材料或層，包括插置於圖4A中所繪示之組件中之任一者之間或毗鄰圖4A中所繪示之組件中之任一者之層。此一組件之一實例係一濾光層。
圖4B展示包括有機發光二極體材料之一照明模組118之一實例。照明模組118包括一TCO陽極158、一電洞輸送層(HTL)156、一發射層(EML)154、一電子輸送層(ETL)152及一金屬柵格陰極150。
TCO之實例包括ZnO、AZO、ITO、Ga摻雜ZnO及FTO。ETL之實例包括金屬螯合物、惡二唑及異吡唑，其中具體實例包括1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、1,2,4-三唑(TAZ)及其衍生物。HTL之實例包括芳基胺、吲哚、聯苯基二胺衍生物、星爆無定形分子及螺環-連接分子，其中一具體實體為N,N'-三(萘-1-基)-N'-三(苯基)聯苯胺(NPB)。EML之實例包括螢光及磷光染料、金屬螯合 物、咔唑、馬來醯亞胺及蒽。螢光染料之實例包括二萘嵌苯、紅熒烯及喹吖啶酮衍生物。磷光染料可選自銥配合物及基於諸如鉑之重金屬之其他配合物。EML之額外實例包括(8-羥基喹啉)鋁(Alq)、銥-三(2-苯基吡啶)(Ir(ppy)3)及聚[2-甲氧基-5-(20-乙基-己氧基)-1,4-亞苯基-伸乙烯基](MEH-PPV)。
在某些實施方案中，薄膜電致發光材料可包括一發光聚合物(LEP)。舉例而言，圖4A及圖4B中之薄膜電致發光層147可包括一LEP及一電洞注入層(HIL)。LEP之實例包括聚(對亞苯基亞乙烯基)、聚(富馬酸二甲酯基亞乙烯基)、聚芴及其衍生物。HIL之實例包括諸如聚(3,4-乙撐二氧噻吩)之導電聚合物：聚(苯乙烯磺酸)。
在某些其他實施方案中，使用一有機電致發光材料。然而，不同於有機電致發光材料，大多數無機電致發光材料對可見光譜不透明。若使用一非透明電致發光材料，則可使用使得光能夠從分離開之電致發光薄膜層堆疊之間通過之一照明模組組態。無機電致發光材料之實例包括錳摻雜硫化鋅(Mn摻雜ZnS)、磷化銦(InP)、氮化鎵(GaN)、鋁鎵砷(AlGaAs)、磷砷化鎵(GaAsP)、鋁鎵銦磷化物(AlGaInP)、鎵(III)磷化物(GaP)、氧化銦鎵氮化物(InGaN)、磷化鎵鋁(AlGaP)、硒化鋅(ZnSe)、GaAs及碳化矽(SiC)。
一照明模組之薄膜部分(包括薄膜電致發光層、TCO層及其他薄膜層)之實例性厚度介於自約1 nm至1微米之範圍。薄膜電致發光材料之實例性厚度介於自約1 nm至300 nm(舉例而言，介於約5 nm與100 nm之間)之範圍。一TCO層之實例性厚度介於自約0.05微米至約1微米之範圍。一金屬柵格之實例性厚度介於約50微米至約500微米之範圍。
在某些實施例中，一多功能窗之一光伏打模組及一照明模組可共用一電極。在某些其他實施方案中，一光伏打模組及一照明模組具有單獨電極。圖5展示包括兩個金屬柵格陰極之一多功能窗之一示意圖之一實例。一多功能窗100包括由一空氣間隙160分離開且位於一外部窗格112與一內部窗格114之間的一光伏打模組116及一照明模組118。光伏打模組116包括一TCO陽極130、若干薄膜光伏打層124、一TCO緩衝層136及一金屬柵格陰極138。繪示包括連接至TCO陽極130及金屬柵格陰極138之一蓄電池166之一電路，其中一開關170可操作以啟動光伏打模組116來對蓄電池166充電。該光伏打模組亦可連接至一陣列中之其他光伏打模組、一電力網或其他所期望外部連接點。
照明模組118包括一TCO陽極158、若干薄膜電致發光層147及一金屬柵格陰極150。繪示包括連接至TCO陽極158及金屬柵格陰極150之一電源164之一電路，其中一開關168可操作以啟動照明模組118。在某些實施方案中，照明模組118可連接至蓄電池166(其連接至光伏打模組116)，以便光伏打模組116提供電力至照明模組118。在某些其他實施方案中，電源164可係一不同蓄電池或主要建築物電 源，舉例而言。
空氣間隙160使金屬柵格陰極138與金屬柵格陰極150電絕緣。在某些實施方案中，金屬柵格陰極138及150具有相同之導線及柵格尺寸，且經對準以使阻礙光透射最小化。可根據所期望實施方案來修改光伏打模組116及照明模組118中之每一者之層之特定配置。圖5中之組態使得該多功能窗能夠同時處於一光伏打狀態及一照明狀態下，若需要。下表2展示圖5中所展示之多功能窗100之各種狀態之開關組態。
開關168及170兩者在多功能窗100處於一中性狀態下時關斷。在一光伏打狀態下，開關170接通，而開關168則根據一使用者是否同時希望自多功能窗100發射光而接通或關斷。在一照明狀態下，開關168接通，而開關170可根據一使用者是否同時希望光伏打發電而接通或關斷。
在其中一光伏打模組及一照明模組共用一電極之實施方案中，該多功能窗可包括一切換機構以切換該光伏打模組與該照明模組之間的共用電極。圖6A及圖6B展示具有各種狀態切換組態之多功能窗之示意圖之實例。首先，在圖6A中，一多功能窗100包括位於一外部窗格112與一內部窗格114之間的一光伏打模組116及一照明模組118。光伏打 模組116包括一TCO陽極130、若干薄膜光伏打層124及一TCO緩衝層136。照明模組118包括一TCO陽極158及若干薄膜電致發光層147。光伏打模組116及照明模組118共用一金屬柵格陰極162。在圖6A之實例中，共用金屬柵格陰極162可在光伏打模組116與照明模組118之間移動。在某些實施方案中，共用金屬柵格陰極162可在三個位置之間移動：接觸光伏打模組116之TCO緩衝層136(標記為P1)、接觸薄膜電致發光層147(P2)及不接觸TCO緩衝層136或薄膜電致發光層147(P3)。共用金屬柵格陰極162在圖6A之實例中繪示為處於P3中。在P1中，接通包括一蓄電池166之一電路，從而啟動光伏打模組116。在P2中，接通包括一電源164之一電路，從而啟動照明模組118。在P3中，不啟動光伏打模組116或照明模組118。下表3歸納具有如圖6A中繪示之一可移動共用陰極之一多功能窗在各種位置中之狀態：
共用金屬柵格陰極162可由一使用者經由(舉例而言)一槓桿對該共用金屬柵格陰極施加體力來移動。在某些其他實施方案中，可使用一電啟動原動力來移動共用金屬柵格陰極162。
在包括(舉例而言)配置成一陣列之多個多功能窗之實施方案中，可根據所期望實施方案同時或個別啟動或去啟動該多個多功能窗之狀態。舉例而言，在某些實施方案中，可使用一單一槓桿來同時啟動或去啟動該等光伏打模組或該等照明模組之全部或一子集。在某些其他實施方案中，可根據需要使用多個個別槓桿來啟動或去啟動個別多功能窗、成排的多功能窗或其他組態之光伏打模組或照明模組。
圖6B繪示包括位於一外部窗格112與一內部窗格114之間的一光伏打模組116及一照明模組118之一多功能窗100。光伏打模組116包括一TCO陽極130、若干薄膜光伏打層124及一TCO緩衝層136。照明模組118包括一TCO陽極158及若干薄膜電致發光層147。光伏打模組116及照明模組118共用一金屬柵格陰極162。金屬柵格陰極162在圖6B之實例中處於一固定位置中。
繪示包括連接至TCO陽極130及共用金屬柵格陰極162之一蓄電池166之一電路，其中一開關170可操作以啟動光伏打模組116。繪示包括連接至TCO陽極158及共用金屬柵格陰極162之一電源164之另一電路，其中一開關168可操作以啟動照明模組118。在某些實施方案中，開關168及170經組態以便一次僅可接通一者以防止另一電路之短路。在某些實施方案中，照明模組118可連接至蓄電池166(其連接至光伏打模組116)，以便光伏打模組116提供電力至照明模組118。
下表4展示圖6B中所展示之多功能窗100之各種狀態之開關組態。
開關168及170兩者在多功能窗100處於一中性狀態下時關斷。在一光伏打狀態下，開關170接通而開關168關斷。在一照明狀態下，開關168接通而開關170關斷。在某些實施方案中，多功能窗100包括電路以使得在任一時刻僅可啟動光伏打模組116及照明模組118中之一者。
在包括(舉例而言)配置成一陣列之多個多功能窗之實施方案中，可根據所期望實施方案同時或個別啟動或去啟動該多個多功能窗之狀態。舉例而言，在某些實施方案中，可使用一單一開關來同時啟動或去啟動該等光伏打模組或該等照明模組之全部或一子集。在某些其他實施例中，可根據需要使用多個個別開關來啟動或去啟動個別多功能窗、成排的多功能窗或其他組態之光伏打模組或照明模組。
如本文中所闡述之一多功能窗可根據所期望實施方案為任一大小。舉例而言，在某些實施方案中，一多功能窗可在長度及寬度中之每一者上介於自數十釐米至超過1米不等之範圍。實例性面積可介於自一百平方釐米至幾平方米之範圍。
一光伏打模組可包括一或多個個別光伏打電池。舉例而言，在某些實施方案中，一光伏打模組可包括一單一光伏打電池。在此等實施方案中，薄膜光伏打層中之每一者可跨該多功能窗之整個作用部分呈連續的。在某些其他實施方案中，一光伏打模組可包括多個薄膜光伏打層堆疊。圖7A及圖7B展示一多功能窗之光伏打模組之俯(面向外部窗格)視圖之示意圖之實例。在圖7A中，薄膜層光伏打層跨光伏打模組116呈連續的，從而用作一單一光伏打電池224。在圖7B中，薄膜光伏打層被分離成若干個別堆疊，從而形成多個光伏打電池224。在某些實施方案中，一光伏打模組116中之電池數目可取決於模組面積。舉例而言，更大模組可包括更大數目個電池。多個電池可出於包括電壓及缺陷管理之幾個原因而在針對更大模組之某些實施方案中係有利的。隨著一光伏打模組之一面積增加，由該模組所產生之總電力可按比例增加。與跨相同面積串聯連接之多個個別電池相比較，跨一更大面積之一單個電池將產生處於一更大電壓下之電力。因此，在某些實施方案中，一光伏打模組可包括串聯連接之多個電池。多個電池亦可有利於使因一分路或其他停用缺陷而引起之對一光伏打模組之干擾最小化。若一分路在具有一單一電池之一大面積光伏打模組中形成，則其可冒停用整個光伏打模組之危險。多個電池可使得能夠在不影響該光伏打模組之其餘部分之操作的情況下停用一單一隔離電池。
圖8A至圖8D展示包括多個光伏打電池之光伏打模組及 其等效電路圖之剖面圖之示意圖之實例。首先，在圖8A中，一光伏打模組116包括一陰極138及若干個別光伏打電池224。每一光伏打電池224包括一TCO陽極130、若干薄膜光伏打層124及一TCO緩衝層136。每一光伏打電池224連接至一引線230(示意性地展示為連接所有TCO陽極130)，該引線可出於美學原因且為了使光阻礙最小化而經由一多功能窗之一框架選路。圖8B展示圖8A中之光伏打電池224並聯連接之一等效電路圖之一實例。在圖8A之實例中，光伏打電池224由金屬陰極138並聯連接。在某些實施方案中，光伏打模組116可包括諸如二極體、反相器、轉換器及諸如此類之一或多個額外電組件(未展示)。舉例而言，在某些實施方案中，光伏打模組116可包括一或多個反相器(未展示)(其包括用以遞降電壓之組件)。可根據所期望實施方案在光伏打電池224中之每一者處或在光伏打電池224中之每兩者或兩者以上處包括一反相器。
圖8C展示包括串聯連接之多個光伏打電池224之一光伏打模組116之一實例。在圖8C之實例中，每一光伏打電池224包括位於一金屬柵格陰極138上之一TCO陽極130、若干薄膜光伏打層124及一TCO緩衝層136。金屬柵格陰極138包括用以電隔離光伏打電池224並使得能夠串聯連接光伏打電池224之介電間隙232。介電間隙232可根據所期望實施方案係空氣間隙或諸如玻璃之一介電材料。光伏打電池224由互連線234串聯連接。互連線234之實例包括薄導電導線或TCO層。在某些實施方案中，互連線234係包括 金屬柵格陰極138之一組件之組成部分。每一互連線234將一光伏打電池224之TCO陽極130連接至毗鄰電池之金屬陰極138。圖8D展示圖8B中光伏打電池224串聯連接之一等效電路圖之一實例。如上文所指示，在某些實施方案中，串聯連接光伏打電池224可適用於電壓遞降。
雖然圖8A至圖8D提供一光伏打模組之光伏打電池之電連接組態之實例，但亦可實施其他組態以達成該光伏打模組之所期望電流及電壓。舉例而言，一光伏打模組可包括呈具有串聯連接之多個光伏打電池陣列之一串聯-並聯組態(其中該等陣列隨後並聯連接)之光伏打電池。
在某些實施方案中，一照明模組可包括一或多個個別電致發光堆疊。舉例而言，在某些實施方案中，一照明模組可包括一單一電致發光堆疊。在此等實施方案中，一照明模組之薄膜電致發光層中之每一者可跨該多功能窗之整個作用發光部分呈連續的。在某些其他實施方案中，一照明模組可包括多個個別發光堆疊，每一發光堆疊經組態以發射光。圖9A及圖9B展示一多功能窗之照明模組之俯(面向內部窗格)視圖之示意圖之實例。在圖9A中，電致發光薄膜層跨照明模組118呈連續的，從而用作一單一照明單元226。在圖9B中，電致發光薄膜層被分離成若干個別堆疊，從而形成多個照明單元226。舉例而言，在某些實施方案中，每一照明單元226之一TCO陽極層可獨立地連接至一電源。舉例而言，可實施此一配置以減少跨一TCO陽極層之歐姆損耗或有助於製作。照明模組118之非光發射 區域227可根據所期望實施方案不包括任何材料或任何適當透明非發射材料。在某些實施方案中，額外導電金屬線可選路至一連續TCO陽極之不同區域。舉例而言，此可取代製作多個照明單元或除製作多個照明單元外另進行此動作以減少歐姆損耗。
圖10A及圖10B展示一多功能窗之一陰極之一俯視圖之示意圖之實例。在圖10A中，展示包括配置成一規則圖案之導線242之一金屬柵格陰極138。導線242可係任一適當金屬，包括金屬合金。金屬之實施包括銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)、金(Au)及黃銅。導線大小可基於包括透明性及電流容量之因素來加以選擇。較薄之導線改良透明性，而較厚之導線改良電流容量。導線242之厚度可介於(舉例而言)自約50微米至約500微米之範圍，但亦可根據所期望實施方案使用其他大小。在某些實施方案中，可使用具有介於約24與50之間的一美國線規(AWG)之一導線。雖然圖10A之實例中之金屬柵格陰極138配置成一方形圖案，但一金屬柵格陰極之一柵格可為任一適當圖案。舉例而言，一柵格可根據所期望實施方案具有一蜂窩圖案、一S形圖案或其他圖案。在某些實施方案中，可使用一不規則圖案化金屬柵格陰極。
在某些實施方案中，可配置一柵格以有助於來自一光伏打模組之電流收集、至一照明模組之電流分佈、光伏打電池分離、光伏打電池互連及諸如此類中之一或多者。舉例而言，圖10B繪示一金屬柵格陰極138，該金屬柵格陰極包 括插置於導線242之每隔兩個垂直定向導線之間的絕緣組件244，從而形成多個電隔離柵格部分138a。此一組態可(舉例而言)用於如上文參照圖8C所述電分離毗鄰光伏打電池。在某些其他實施方案中，絕緣組件亦可插置於水平定向導線之間，舉例而言，以形成方形隔離柵格部分。
圖11A至圖11D展示多功能窗之陰極之部分之一剖面圖之示意圖之實例。圖11A展示包括導線242之一金屬陰極柵格陰極138之一部分之一剖面圖。圖11A之實例中之導線242展示為在剖面上呈矩形，然而，在某些其他實施方案中，其亦可在剖面上呈非矩形。舉例而言，其可根據所期望實施方案在剖面上呈圓形或任一其他形狀。在圖11A之實例中，導線242僅包括金屬。金屬柵格陰極138可係諸如參照圖6A及6B所闡述之共用陰極之一共用陰極或專門用於一光伏打模組或一照明模組之諸如上文參照圖5所闡述之陰極之一陰極。圖11B展示由介電材料246分離開之金屬導線242a及242b之一剖面圖。該介電材料可係可將導線242a與導線242b電隔離之任一透明或非透明介電材料，包括玻璃或塑膠。導線242a及242b實際上係兩個單獨陰極之部分：包括導線242a之一金屬柵格陰極138及包括導線242b之一金屬柵格陰極150。金屬柵格陰極138(舉例而言)可係一光伏打模組之一陰極且金屬柵格陰極150(舉例而言)可係一照明模組之一陰極。可以類似於圖5中所繪示之金屬柵格陰極138及150之方式使用如圖11B之實例中所展示之一組態，其中介電材料246提供電隔離而不是圖5中所展 示之空氣間隙160。以一單一組件形式提供電分離金屬柵格陰極可有助於製作且根據所期望實施方案減少窗厚度。圖11C展示金屬柵格陰極138及150之部分之一剖面圖。類似於圖11B之實例，圖11C之實例中之金屬柵格陰極138及150係包括金屬柵格陰極138之金屬導線242a之一單一組件，金屬柵格陰極138之金屬導線242a由一介電材料246與金屬柵格陰極150之金屬導線242b電隔離。在圖11C之實例中，介電材料246起作用以將金屬柵格陰極138分離成多個電分離部分。可使用如圖11C之實例中所展示之一組態以(舉例而言)針對該光伏打模組及該照明模組中之每一者在介電材料246之每一側上提供一不同金屬柵格圖案。圖11D展示包括導線242及介電材料246之一金屬柵格陰極138之一部分之一剖面圖。金屬柵格陰極138亦包括若干互連線243，該等互連線可經組態以接觸毗鄰光伏打電池，舉例而言如圖8C中所繪示。
在某些實施方案中，諸如參照圖11A至圖11D所闡述之金屬導線之金屬導線可包括圖案化金屬線及跡線。舉例而言，在某些實施方案中，可藉由沈積一第一金屬層，在該第一金屬層上沈積一介電材料層，然後沈積一第二金屬層來形成一金屬柵格。可在一或多個操作中圖案化該等沈積層以形成如圖11A至圖11C中所展示之一組態。
如上文所指示，在某些實施方案中，本文中所闡述之多功能窗透射入射光之一部分。注意，不同於經設計以吸收儘可能多的入射光之習用光伏打，本文中所闡述之光伏打 模組可透射10%至90%的入射光，且在某些實施方案中，透射20%至70%或20%至50%的入射光。總光透射率可受控於光伏打薄膜層之厚度。所透射光之顏色外觀亦可受控於光伏打薄膜層之厚度。圖12係繪示包括如藉由模擬所確定之不同厚度之光伏打薄膜層之窗之光透射百分比之一曲線圖。標記為W1至W7之曲線各自表示一不同窗跨一範圍之光波長之透射百分比。下表5展示每一窗W1至W7之光伏打及照明模組層之厚度。
光伏打模組之薄膜層之總厚度介於自165 nm(W1)至600 nm(W7)之範圍。a-Si薄膜光伏打層之厚度自65 nm(W1)至320 nm(W7)不等。表6展示每一窗之模擬CIE 1931顏色座標、顏色外觀及平均光透射率。
平均透射率係藉由轉換矩陣模擬而計算得出。用於獲得一所期望顏色外觀及透射率之薄膜光伏打層之厚度可取決於所使用之特定光伏打材料。
圖13展示圖解說明一多功能窗之一製造製程之一流程圖之一實例。製程300包括並列製程300a及300b，其中製程300a涉及一外部窗格上之薄膜沈積，且製程300b涉及一內部窗格上之薄膜沈積。製程300a在方塊302處開始，以在一外部窗格上沈積一光伏打模組之薄膜層。一光伏打模組之薄膜層可包括若干薄膜光伏打層、一TCO陽極層及一TCO緩衝層中之一或多者。在某些實施方案中，一外部窗格可提供有此等層中之一或多者。舉例而言，一外部窗格可提供有一TCO陽極層。可使用包括化學汽相沈積(CVD)、物理汽相沈積(PVD)(包括濺鍍及蒸鍍技術)及原子層沈積(ALD)之任一適當沈積技術。在某些實施方案中，可使用包括使用遮蔽沈積或移除所沈積材料之一或多種圖 案化技術以達成一所期望圖案。製程300a在方塊304處繼續，以形成個別光伏打電池。方塊304係選用的且在某些實施方案中不執行，舉例而言，在多個個別電池並非係所期望的或係在方塊302中藉由圖案化而形成之情況下。方塊304可涉及沿著一或多條劃線掃描一雷射光束以沿著該一或多條劃線燒蝕該等薄膜光伏打層。在某些實施方案中，該等薄膜光伏打層可完全燒蝕掉以便曝露下伏外部窗格。在某些其他實施方案中，該等薄膜光伏打層中之一或多者可全部或部分保持原樣。舉例而言，在某些實施方案中，一TCO陽極或緩衝層可保持原樣。方塊304可根據所期望實施方案自前側執行以使得雷射光束自外部窗格之薄膜側發出，或自後側執行以使得雷射光束在抵達薄膜層之前透過外部窗格。實例性雷射劃線寬度介於自約50微米至150微米之範圍，但可根據所期望實施方案使用更窄或更寬之寬度。
製程300b包括在方塊306處於一內部窗格上沈積一照明模組之薄膜層。一照明模組之薄膜層可包括若干薄膜電致發光層及一TCO陽極層中之一或多者。在某些實施方案中，一內部窗格可提供有此等層中之一或多者。舉例而言，一內部窗格可提供有一TCO陽極層。方塊306可涉及包括CVD、PVD及ALD技術之任一適當沈積技術。在某些實施方案中，可使用包括使用遮蔽沈積或移除所沈積材料之一或多種圖案化技術以達成一所期望圖案。儘管未繪示，但可根據所期望實施方案執行一選用雷射劃線操作。
製程300然後在方塊308處繼續，以在內部窗格與外部窗格之間放置一或多個金屬柵格以形成一窗格與柵格總成。在某些實施方案中，方塊308可涉及在外部窗格與內部窗格之間放置一已經形成之柵格。在某些其他實施方案中，方塊308可涉及在外部窗格及內部窗格中之一或多者上之薄膜層上沈積金屬材料。在某些實施方案中，沈積金屬材料可包括一或多種圖案化技術(包括使用遮蔽沈積或移除所沈積材料)，可使用該一或多種圖案化技術以達成一所期望圖案。在某些其他實施方案中，沈積金屬材料可包括以一所期望圖案來印刷金屬線。製程300然後在方塊310處繼續，以給該窗格及柵格總成加框。方塊308及310中之各種組裝操作可根據所期望實施方案以任一次序執行。舉例而言，在某些實施方案中，可在該(該等)柵格及該等窗格完全組裝好之前於外部窗格及內部窗格中之一或多者周圍放置一框架。此可有助於在一光伏打模組與一照明模組之間併入一空氣間隙，舉例而言。亦可在組裝期間的任一適當時刻於該加框總成中併入若干電組件以提供至光伏打模組及照明模組之外部連接點。
圖14展示一多功能窗之一剖面示意圖之一實例。多功能窗100包括一外部窗格112、一內部窗格114及一柵格278。未繪示外部窗格112及內部窗格114上之薄膜層。外部窗格112、內部窗格114及柵格278由框架276加框。外部電連接器280可經組態以根據所期望實施方案連接至外部電源、蓄電池、柵格及/或其他模組。在圖14之實例中，展示兩 個外部電連接器，舉例而言，一個引入多功能窗100且一個引出多功能窗100。在某些實施方案中，引入多功能窗100之一引線可為一照明模組提供電力。引出多功能窗100之一引線可用於自一光伏打模組牽引電力。在某些實施方案中，光伏打模組及照明模組中之一者或兩者之引入引線及引出引線可(舉例而言)用於互連多個窗之光伏打模組及/或互連多個窗之照明模組。一多功能窗100可根據所期望實施方案包括任意數目個外部連接器。每一外部電連接器280可包括多根電纜(舉例而言)以提供至光伏打模組及照明模組中之每一者之獨立電連接。
熟習此項技術者可易於明瞭對本發明中所闡述之實施方案之各種修改，且本文中所定義之一般原理可適用於其他實施方案而不背離本發明之精神或範疇。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中所展示之實施方案，而是被授予與本發明、本文中所揭示之原理及新穎特徵相一致之最寬廣範疇。單詞「例示性」在本文中專門用於意指「作為一實例、例項或例示」。在本文中闡述為「例示性」之任何實施方案未必解釋為比其他實施方案更佳或更有利。
亦可將本說明書中在單獨實施方案之背景下闡述之某些特徵以組合形式實施於一單項實施方案中。相反地，亦可將在一單項實施方案之背景下闡述之各種特徵單獨地或以任一適合子組合之形式實施於多項實施方案中。此外，儘管上文可將特徵闡述為以某些組合之形式起作用，且甚至最初係如此主張的，但在某些情形中，可自一所主張組合 去除來自該組合之一或多個特徵，且所主張之組合可係關於一子組合或一子組合之變化形式。
類似地，雖然在該等圖式中以一特定次序繪示操作，但不應將此理解為需要以所展示之特定次序或以順序次序執行此等操作或執行所有所圖解說明之操作以達成合意結果。在某些情形下，多任務及並列處理可係有利的。此外，上文所闡述之實施方案中之各種系統組件之分離不應被理解為需要在所有實施方案中進行此分離，而應理解為所闡述之程式組件及系統通常可一起整合於一單個軟體產品中或封裝至多個軟體產品中。另外，其他實施方案亦在以下申請專利範圍之範疇內。在某些情形下，申請專利範圍中所陳述之動作可以一不同次序執行且仍達成合意結果。
100‧‧‧多功能窗
102‧‧‧建築物
104‧‧‧入射光
106‧‧‧透射光
108‧‧‧建築物之內部
110‧‧‧發射光
112‧‧‧外部窗格
114‧‧‧內部窗格
116‧‧‧光伏打模組
118‧‧‧照明模組
120‧‧‧建築物之外部
122‧‧‧頂部電極
124‧‧‧薄膜光伏打層
128‧‧‧底部電極
130‧‧‧透明導電氧化物陽極
132‧‧‧n型半導體層
134‧‧‧p型半導體層
136‧‧‧透明導電氧化物緩衝層
138‧‧‧金屬柵格陰極
138a‧‧‧電隔離柵格部分
140‧‧‧非晶矽層
142‧‧‧本質非晶矽層
144‧‧‧n摻雜非晶矽層
146‧‧‧底部電極
147‧‧‧薄膜電致發光層
148‧‧‧頂部電極
150‧‧‧金屬柵格陰極
152‧‧‧電子輸送層
154‧‧‧發射層
156‧‧‧電洞輸送層
158‧‧‧非晶矽陽極
160‧‧‧空氣間隙
164‧‧‧電源
166‧‧‧蓄電池
168‧‧‧開關
170‧‧‧開關
224‧‧‧光伏打電池
226‧‧‧照明單元
227‧‧‧非光發射區域
230‧‧‧引線
232‧‧‧介電間隙
234‧‧‧互連線
242‧‧‧導線
242a‧‧‧導線
242b‧‧‧導線
243‧‧‧互連線
244‧‧‧絕緣組件
246‧‧‧介電材料
276‧‧‧框架
278‧‧‧柵格
280‧‧‧外部電連接器
P1‧‧‧位置
P2‧‧‧位置
P3‧‧‧位置
W1‧‧‧曲線
W2‧‧‧曲線
W3‧‧‧曲線
W4‧‧‧曲線
W5‧‧‧曲線
W6‧‧‧曲線
W7‧‧‧曲線
圖1A及圖1B展示整合至一建築物中之多功能窗在各種狀態下之示意圖之實例。
圖2展示一多功能窗之一剖面示意圖之一實例。
圖3A至圖3C展示一多功能窗之一光伏打模組之剖面示意圖之實例。
圖4A及圖4B展示一多功能窗之一照明模組之剖面示意圖之實例。
圖5展示包括兩個金屬柵格陰極之一多功能窗之一示意圖之一實例。
圖6A及圖6B展示具有各種狀態切換組態之多功能窗之 示意圖之實例。
圖7A及圖7B展示一多功能窗之光伏打模組之俯(面向外部窗格)視圖之示意圖之實例。
圖8A至圖8D展示包括多個光伏打電池之光伏打模組及其等效電路圖之剖面圖之示意圖之實例。
圖9A及圖9B展示一多功能窗之照明模組之俯(面向內部窗格)視圖之示意圖之實例。
圖10A及圖10B展示一多功能窗之一陰極之俯視圖之一示意圖之實例。
圖11A至圖11D展示多功能窗之陰極之部分之一剖面圖之示意圖之實例。
圖12係繪示包括不同厚度之光伏打薄膜層及固定厚度之電致發光薄膜層之窗之光透射百分比之一曲線圖。
圖13展示圖解說明一多功能窗之一製造製程之一流程圖之一實例。
圖14展示一多功能窗之一剖面示意圖之一實例。
100‧‧‧多功能窗
108‧‧‧建築物之內部
112‧‧‧外部窗格
114‧‧‧內部窗格
116‧‧‧光伏打模組
118‧‧‧照明模組
120‧‧‧建築物之外部

Claims (26)

  1. 一種窗，其包含：第一透明基板及第二透明基板；一光伏打模組，其安置於該第一透明基板與該第二透明基板之間，該光伏打模組包括一第一透明電極及一或多個光伏打作用薄膜層；及一照明模組，其安置於該第一透明基板與該第二透明基板之間，該照明模組包括一第二透明電極及一或多個電致發光作用層，其中該光伏打模組及該照明模組中之每一者進一步包括安置於該等光伏打作用薄膜層與該等電致發光作用層之間的一柵格電極。
  2. 如請求項1之窗，其中該窗經組態以雙向透射入射光之至少一部分。
  3. 如請求項1之窗，其中該窗可在一光伏打狀態與一照明狀態之間切換，其中在該光伏打狀態下，該窗可操作以將入射光之一第一部分轉換為電能並透射入射光之一第二部分，且其中在該照明狀態下，該窗可操作以產生並發射光。
  4. 如請求項3之窗，其中該第二部分介於該入射光之約20%與50%之間。
  5. 如請求項3之窗，其中該窗進一步可切換至一中性狀態及自一中性狀態切換，其中在該中性狀態下，該窗切斷電連接且透射該入射光之一部分。
  6. 如請求項1之窗，其中該光伏打模組及該照明模組共用一柵格電極。
  7. 如請求項6之窗，其中該柵格電極可在第一、第二及第三位置之間移動，且其中該窗在該柵格電極處於該第一位置中時處於一光伏打狀態下、在該柵格電極處於該第二位置中時處於一照明狀態下，且在該柵格電極處於該第三位置中時處於一中性狀態下。
  8. 如請求項6之窗，其中該柵格電極處於一固定位置中。
  9. 如請求項1之窗，其中該光伏打模組及該照明模組具有單獨柵格電極。
  10. 如請求項9之窗，其中該等單獨柵格電極由一空氣間隙或一固體介電材料分離。
  11. 如請求項1之窗，其中該柵格電極劃分成若干電分離部分。
  12. 如請求項1之窗，其中該窗經組態以使得該光伏打模組提供電力至該照明模組。
  13. 如請求項1之窗，其中該一或多個光伏打作用薄膜層包括選自以下各種材料之至少一種半導體材料：非晶矽(a-Si)、晶體矽(c-Si)、砷化鎵(GaAs)、銅銦硒化鎵(CIGS)、硒化銅銦(CIS)、碲化鎘(CdTe)、硫酸鎘(CdS)及硫化鋅(ZnS)。
  14. 如請求項1之窗，其中該第一透明電極及該第二透明電極包括透明導電氧化物。
  15. 如請求項1之窗，其中該一或多個電致發光作用層包括 一電子輸送層(ETL)、一發射層(EML)及一電洞輸送層(HTL)。
  16. 如請求項1之窗，其中該一或多個電致發光作用層包括一發光聚合物(LEP)。
  17. 如請求項1之窗，其中該光伏打模組包括複數個互連光伏打電池。
  18. 如請求項17之窗，其中該複數個互連光伏打電池串聯互連。
  19. 一種如請求項1之窗之陣列。
  20. 如請求項19之陣列，其中複數個窗電互連。
  21. 一種窗，其包含：用於透射入射光之構件；用於自入射光產生電力之構件；及用於產生照明之構件。
  22. 如請求項21之窗，其中用於透射入射光之該構件包括用於透射介於約20%與50%之間的入射光之構件。
  23. 如請求項21之窗，其進一步包含用於在一光伏打狀態與一照明狀態之間切換之構件，其中在該光伏打狀態下，該窗可操作以將入射光之一第一部分轉換為電能並透射入射光之一第二部分，且其中在該照明狀態下，該窗可操作以產生並發射光。
  24. 一種方法，其包含：在一第一透明窗格上沈積選自一透明導電氧化物層及若干光伏打層之一或多個薄膜層； 在一第二透明窗格上沈積選自一透明導電氧化物層及若干電致發光層之一或多個薄膜層；及在沈積於該第一透明基板上之該等薄膜層與沈積於該第二透明基板上之該等薄膜層之間放置一或多個金屬柵格以形成一窗格與柵格總成。
  25. 如請求項24之方法，其中放置一或多個金屬柵格包括以下操作中之一者：在沈積於該第一透明基板上之該等薄膜層與沈積於該第二透明基板上之該等薄膜層之間放置一經形成金屬柵格，及在沈積於該第一透明基板上之該等薄膜層及沈積於該第二透明基板上之該等薄膜層中之一或多者上沈積金屬。
  26. 如請求項24之方法，其進一步包含給該窗格與柵格總成加框。
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