(57)【要約】  【課題】    【解決手段】  太陽光発電（ＰＶ）システムは、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コアと、活性コアを取り囲み、周辺光を透過させるように構成されているクラッド層と、導波路の端部の近位に位置する出口ポートとを含む光ファイバ導波路を含む。このＰＶシステムは、前記導波路の出口ポートに配置された１若しくはそれ以上の太陽電池をさらに含む。前記導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。別の太陽光発電（ＰＶ）システムは、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性クラッド層と、活性クラッド層により放射される光を閉じ込めるように構成されたコア層とを含む導波路を含む。このＰＶシステムは、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池さらに含む。コア層は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。  【選択図】      図１５
2013526008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ：ＰＶ）システムであって、
（ａ）光ファイバ導波路であって、
（ｉ）光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コアと、
（ｉｉ）前記活性コアを取り囲み、周辺光を透過させるように構成されたクラッド層と、
（ｉｉｉ）前記導波路端部の近位に位置する出口ポートと
を含むものである、前記光ファイバ導波路と、
（ｂ）前記導波路の前記出口ポートに配置された１若しくはそれ以上の太陽電池と
を有し、
（ｃ）前記導波路は、光を前記１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されているものである
太陽光発電システム。
【請求項２】
材料が発色団を具える、請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
材料が光ルミネッセント材料を具える、請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項４】
材料が蛍光物質を具える、請求項３に記載の太陽光発電システム。
【請求項５】
材料が燐光物質を具える、請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項６】
材料が量子ドットを具える、請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項７】
材料が染料を具える、請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項８】
材料が有機染料を具える、請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項９】
請求項１記載の太陽光発電システムにおいて、前記光ファイバ導波路の前記活性コアの断面積は、前記光ファイバ導波路の断面積の大半に相当するものである太陽光発電システム。
【請求項１０】
請求項１記載の太陽光発電システムにおいて、前記光ファイバ導波路の前記活性コアの断面積は、前記光ファイバ導波路の断面積の７５％以上に相当するものである太陽光発電システム。
【請求項１１】
アクティブコアの断面直径が２、３ミクロンである、請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項１２】
アクティブコアが、２、３ミクロンの断面直径を有する請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項１３】
請求項１（一つ以上の太陽電池が太陽リボンから成る）の太陽光発電システム。
【請求項１４】
繊維光導波管は、以下から成る：
（ａ）  光を吸収して、発するように構成されるアクティブコアのホストをつとめている材料、
（ｂ）  アクティブコア（周辺光がクラッド層を通過できるように構成されているクラッド層）を囲んでいるクラッド層、そして、
（ｃ）  出射ポートは、すぐ近くに位置決めをした導波管の中で端、
（ｄ）  そこにおいて、導波管は、光を出射ポートへ導くように構成される。
【請求項１５】
光を電気エネルギーに変換する方法は、以下を含む：
（ａ）  繊維光導波管の核において、ホストをつとめられる材料によって、光を吸収すること、
（ｂ）  その後で、繊維光導波管の核において、ホストをつとめられる材料によって、光を発する、
（ｃ）  繊維光導波管を介して、太陽電池にホストをつとめられた材料により発される光を導くことは、すぐ近くに配置した繊維光導波管の中で出射ポート、そして、
（ｄ）太陽電池で、電気エネルギーに繊維光導波管を介して太陽電池へ導かれる光を変えること。
【請求項１６】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）  ２つ以上の作動中のコア層（光を吸収して、発するように構成される各活性コア層のホストをつとめている材料）を含んでいる導波管、
（ｂ）  一つ以上の太陽電池は、すぐ近くに配置した導波管、
（ｃ）  そこにおいて、導波管は、光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される。
【請求項１７】
導波管は、以下から成る：
（ａ）  ２つ以上の作動中のコア層、光を吸収して、発するように構成される各活性コア層のホストをつとめている材料、そして、
（ｂ）  出射ポートは、すぐ近くに位置決めをした導波管の中で端。
【請求項１８】
導波管が、一つ以上の作動中のコア層の一つ以上を環境条件または光学損失から保護するように構成される一つ以上のクラッド層をさらに含む請求項１７に記載の導波管。
【請求項１９】
光を電気エネルギーに変換する方法は、以下を含む：
（ａ）導波管の第１の核において、ホストをつとめられる材料によって、光を吸収すること、
（ｂ）その後で、導波管の第１の核において、ホストをつとめられる材料によって、光を発する、
（ｃ）導波管の第２の核において、ホストをつとめられる材料によって、光を吸収すること、
（ｄ）その後で、導波管の第２の核において、ホストをつとめられる材料によって、光を発する、
（ｅ）導波管を介して、太陽電池に導波管で初めての核において、ホストをつとめられる材料により発される光を導くことは、すぐ近くに配置した導波管、
（ｆ）導波管を介して、太陽電池に導波管の第２の核において、ホストをつとめられる材料により発される光を導くことは、すぐ近くに配置した導波管、
（ｇ）電気エネルギーに対する変換（太陽電池（導波管を介して太陽電池へ導かれた導波管の第１の核において、ホストをつとめられる材料により発される光）の）、
そして、（ｈ）電気エネルギーに対する変換（太陽電池（導波管を介して太陽電池へ導かれた導波管の第２の核において、ホストをつとめられる材料により発される光）の）。
【請求項２０】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）  導波管は含む
（ｉ）  ２以上作動中のコア層（光を吸収して、発するように構成される各活性コア層のホストをつとめている材料）そして、
（ｉｉ）  ２つ以上の作動中のコア層のうちの２つを切り離しているクラッド層、そして、（ｂ）  一つ以上の太陽電池は、すぐ近くに配置した導波管、
（ｃ）  そこにおいて、導波管は、光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される。
【請求項２１】
導波管は、以下から成る：
（ａ）  ２以上作動中のコア層（光を吸収して、発するように構成される各活性コア層のホストをつとめている材料）そして、（ｂ）  ２つ以上の作動中のコア層のうちの２つを切り離しているクラッド層。
【請求項２２】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）  導波管は含む
（ｉ）  光を吸収して、発するように構成される活性クラッド層のホストをつとめている材料、（ｉｉ）  作動中のクラッド層により発される光を限るように構成されるコア層、
（ｂ）  一つ以上の太陽電池は、すぐ近くに配置した導波管、
（ｃ）  そこにおいて、コア層は、光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される。
【請求項２３】
導波管は、以下から成る：
（ａ）  光を吸収して、発するように構成される活性クラッド層のホストをつとめている材料、
（ｂ）  作動中のクラッド層により発される光を限るように構成されるコア層、そして、（ｃ）  そこにおいて、コア層は、端または導波管の端に作動中のクラッド層の材料により発される光を導くように構成される。
【請求項２４】
光を電気エネルギーに変換する方法は、以下を含む：
（ａ）  導波管のクラッド層において、ホストをつとめられる材料によって、光を吸収すること、
（ｂ）  その後で、導波管のクラッド層において、ホストをつとめられる材料によって、光を発する、
（ｃ）  導波管のコア層を介して、太陽電池にホストをつとめられた材料により発される光を導くことは、すぐ近くに配置した導波管、そして、（ｄ）  太陽電池で、電気エネルギーに導波管のコア層を介して太陽電池へ導かれる光を変えること。
【請求項２５】
光ファイバ導波路であって、
（ａ）光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コアと、
（ｂ）前記活性コアを取り囲みハニカムクラッド層であって、大部分において空気を有し且つ周辺光を透過させるように構成されているものである、前記ハニカムクラッド層と、
（ｃ）前記導波路の端部の近位に位置する出口ポートと
を有し、
（ｄ）前記導波路は、光を前記出口ポートへ導くように構成されているものである
光ファイバ導波路。
【請求項２６】
請求項２５記載の光ファイバ導波路において、さらに、
周辺光を透過させるように構成された外側保護層を有するものである光ファイバ導波路。
【請求項２７】
請求項２６記載の光ファイバ導波路において、前記外側保護層はクラッド層である光ファイバ導波路。
【請求項２８】
繊維光導波管が、周辺光がそれによって、通過できるように構成される外側被覆層をさらに含む請求項２５に記載の繊維光導波管。
【請求項２９】
請求項２５（少なくとも一部の繊維光導波管がガラスから造られる）の繊維光導波管。
【請求項３０】
請求項２５（少なくとも一部の繊維光導波管が一つ以上のポリマーから造られる）の繊維光導波管。
【請求項３１】
太陽光発電（ＰＶ）システムであって、
（ａ）光ファイバ導波路であって、
（ｉ）光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コアと、
（ｉｉ）前記活性コアを取り囲むハニカムクラッド層であって、大部分において空気を有し且つ周辺光を透過させるように構成されているものである、前記ハニカムクラッド層と、
（ｉｉｉ）前記導波路の端部の近位に位置する出口ポートと
を含むものである、前記光ファイバ導波路と、
（ｂ）前記導波路の出口ポートの近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池と
を有し、
（ｃ）前記活性コア層は、光を前記１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されているものである
太陽光発電システム。
【請求項３２】
光ファイバ導波路であって、
（ａ）コアと、
（ｂ）前記コアを取り囲む活性クラッド層であって、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含むものである、前記活性クラッド層と、
（ｃ）前記活性クラッド層を取り囲むハニカムクラッド層であって、大部分において空気を有し且つ周辺光を透過させるように構成されているものである、前記ハニカムクラッド層と、
（ｄ）前記導波路の端部の近位に位置する出口ポートと
を有し、
（ｅ）前記コアは、前記活性クラッド層内に含まれる前記材料により放射される光を閉じ込めるように構成されており、
（ｆ）前記導波路は、光を前記出口ポートへ導くように構成されているものである
光ファイバ導波路。
【請求項３３】
太陽光発電（ＰＶ）システムであって、
（ａ）光ファイバ導波路であって、
（ｉ）コアと、
（ｉｉ）前記コアを取り囲む活性クラッド層であって、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含むものである、前記活性クラッド層と、
（ｉｉｉ）前記活性クラッド層を取り囲むハニカムクラッド層であって、大部分において空気を有し且つ周辺光を透過させるように構成されているものである、前記ハニカムクラッド層と、
（ｉｖ）前記導波路の端部の近位に位置する出口ポートと
を含むものである、前記光ファイバ導波路と、
（ｂ）前記導波路の出口ポートの近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池と
を有し、
（ｃ）前記コアは、前記活性クラッド層内に含まれる前記材料により放射される光を閉じ込めるように構成されており、
（ｄ）前記導波路は、光を前記１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されているものである
太陽光発電システム。
【請求項３４】
光を電気エネルギーに変換する方法は、以下を含む：
（ａ）繊維光導波管の作動中のクラッド層において、ホストをつとめられる材料によって、光を吸収すること、
（ｂ）その後で、繊維光導波管の作動中のクラッド層において、ホストをつとめられる材料によって、光を発する、
（ｃ）繊維光導波管の核を経て、太陽電池にホストをつとめられた材料により発される光を導くことは、すぐ近くに配置した繊維光導波管の中で出射ポート、そして、
（ｄ）太陽電池で、電気エネルギーに繊維光導波管を介して太陽電池へ導かれる光を変えること。
【請求項３５】
太陽光発電（ＰＶ）システムであって、
（ａ）３若しくはそれ以上のコア層を含む導波路と、
（ｂ）前記導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池と
を有し、
（ｃ）前記３若しくはそれ以上のコア層のうち中央コア層の屈折率は、前記３若しくはそれ以上のコア層のその他のコア層の屈折率よりも大きく、
（ｄ）前記コア層の少なくとも１つは、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コア層であり、
（ｅ）前記導波路は、光を前記１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されているものである
太陽光発電システム。
【請求項３６】
請求項３５記載の太陽光発電システムにおいて、前記３若しくはそれ以上のコア層の各コア層は、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コア層である太陽光発電システム。
【請求項３７】
請求項３５記載の太陽光発電システムにおいて、前記中央コア層は、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コア層である太陽光発電システム。
【請求項３８】
請求項３５記載の太陽光発電システムにおいて、前記導波路は、照射されたとき、当該照射によって生じる場の大部分が前記中央コア層内に閉じ込められるように構成されている太陽光発電システム。
【請求項３９】
導波路であって、
（ａ）３若しくはそれ以上のコア層を有し、
（ｂ）前記３若しくはそれ以上のコア層のうち中央コア層の屈折率は、前記３若しくはそれ以上のコア層のその他のコア層の屈折率よりも大きく、
（ｄ）前記コア層の少なくとも１つは、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コア層であり、
（ｅ）前記導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されているものである
導波路。
【請求項４０】
導波管は、以下から成る：
（ａ）第１の値以下で波長を有する光を吸収して、第１の値を上回って波長を有する光を発するように構成される材料のホストをつとめる上のコア層、
（ｂ）第２の値以下で波長を有する光を吸収して、第２の値を上回って波長を有する光を発するように構成される材料のホストをつとめる下部のコア層、
（ｃ）そこにおいて、第２の値は、第１の値より大きい。
【請求項４１】
請求項４０（上のコア層が下部のコア層を超える光を散乱させるように構成される）の導波管。
【請求項４２】
上のコア層が、一つ以上の散在する要素を含む請求項４１に記載の導波管。
【請求項４３】
請求項４０（第１の値が上のコア層を特定の色のように見えさせるように選択される）の導波管。
【請求項４４】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）それが含む導波管
（ｉ）第１の値以下で波長を有する光を吸収して、第１の値を上回って波長を有する光を発するように構成される材料のホストをつとめる上のコア層、そして、（ｉｉ）  第２の値以下で波長を有する光を吸収して、第２の値を上回って波長を有する光を発するように構成される材料のホストをつとめる下部のコア層、そして、（ｂ）  一つ以上の太陽電池、
（ｃ）そこにおいて、導波管は、光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される。そして、（ｄ）そこにおいて、第２の値は、第１の値より大きい。
【請求項４５】
導波管は、以下から成る：
（ａ）第１の値を上回って波長を有する光を吸収して、第１の値以下で波長を有する光を発するように構成される材料のホストをつとめる上のコア層、
（ｂ）第２の値以下で波長を有する光を吸収して、第２の値を上回って波長を有する光を発するように構成される材料のホストをつとめる下部のコア層、
（ｃ）そこにおいて、第２の値は、第１の値未満である。
【請求項４６】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）それが含む導波管
（ｉ）第１の値を上回って波長を有する光を吸収して、第１の値以下で波長を有する光を発するように構成される材料のホストをつとめる上のコア層、そして、（ｉｉ）  第２の値以下で波長を有する光を吸収して、第２の値を上回って波長を有する光を発するように構成される材料のホストをつとめる下部のコア層、そして、（ｂ）一つ以上の太陽電池、
（ｃ）そこにおいて、導波管は、光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される。そして、（ｄ）そこにおいて、第２の値は、第１の値未満である。
【請求項４７】
導波路であって、
（ａ）ある特定の範囲内にある、またはある特定の値より大きい若しくはある特定の値未満の波長を有する光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む上部コア層と、
（ｂ）下部コア層と
を有し、
（ｃ）前記上部コア層および前記下部コア層の双方は光を導くように構成されており、
（ｄ）前記上部コア層は、前記下部コア層よりも多くの光を散乱させるように構成されており、
（ｅ）前記ある特定の範囲または値の１若しくはそれ以上は、前記上部コア層がある特定の色に見えるように選択されている導波路。
【請求項４８】
請求項４７記載の導波路において、前記下部コア層は活性層を有する導波路。
【請求項４９】
太陽光発電（ＰＶ）システムであって、
（ａ）導波路であって、
（ｉ）ある特定の範囲内にある、またはある特定の値より大きい若しくはある特定の値未満下の波長を有する光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む上部コア層と、
（ｉｉ）下部コア層と
を含む導波路と、
（ｂ）１若しくはそれ以上の太陽電池と
を有し、
（ｃ）前記導波路は、光を前記１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成され、
（ｄ）前記上部コア層および前記下部コア層の双方は光を導くように構成され、
（ｅ）前記上部コア層は、前記下部コア層よりも多くの光を散乱させるように構成されており、
（ｆ）前記ある特定の範囲または値の１若しくはそれ以上は、前記上部コア層がある特定の色に見えるように選択されている太陽光発電システム。
【請求項５０】
導波管は、以下から成る：
（ａ）材料がそれぞれの波長で光を吸収するように構成した各ホストが光を段階区分して、発する複数の作動中のコア層、
（ｂ）そこにおいて、各作動中のコア層は、光を導くように構成される、
（ｃ）そこにおいて、その層を逃れる複数の作動中のコア層のうちの１つから放射光線が複数の作動中のコア層の隣接する作動中のコア層により吸収されることができるように、作動中のコア層は構成される。
【請求項５１】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）材料がそれぞれの波長で光を吸収するように構成した各ホストが光を段階区分して、発する複数の作動中のコア層を含む導波管、そして、（ｂ）一つ以上の太陽電池、
（ｃ）そこにおいて、各作動中のコア層は、光を一つ以上の太陽電池のうちの１つへ導くように構成される。そして、（ｅ）そこにおいて、その層を逃れる複数の作動中のコア層のうちの１つから放射光線が複数の作動中のコア層の隣接する作動中のコア層により吸収されることができるように、作動中のコア層は構成される。
【請求項５２】
方法は、以下を含む：
（ａ）導波管の第１の作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料によって、光を吸収すること、
（ｂ）その後で、導波管の第１の作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料によって、光を発する、
（ｃ）その後で、導波管の第２の作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料によって、材料により発される光を吸収することは、導波管の第１の作動中のコア層の中でホストをつとめた、
（ｄ）導波管の第２の作動中のコア層を介して、太陽電池に導波管の第２の作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料により発される光を導くことは、すぐ近くに配置した導波管、そして、（ｅ）太陽電池で、電気エネルギーに導波管を介して太陽電池へ導かれる光を変えること。
【請求項５３】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）導波管は含む
（ｉ）２つ以上の作動中のコア層、光を吸収して、発するように構成される各活性コア層のホストをつとめている材料およびその作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料により発される光を限るように構成されている各作動中のコア層、そして、（ｉｉ）  ２つ以上の作動中のコア層の各々を切り離している一つ以上のクラッド層、
（ｂ）一つ以上の太陽電池は、すぐ近くに配置した導波管、
（ｃ）そこにおいて、導波管は、光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される、
それによって、導波管は、作動中のコア層のいずれかにおいて、ホストをつとめられる材料により発される光の逆吸収を最小化するように構成される。
【請求項５４】
導波管は、以下から成る：
（ａ）２つ以上の作動中のコア層、光を吸収して、発するように構成される各活性コア層のホストをつとめている材料およびその作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料により発される光を限るように構成されている各作動中のコア層、
（ｂ）２つ以上の作動中のコア層の各々を切り離している一つ以上のクラッド層、そして、（ｃ）  そこにおいて、導波管は、光を導くように構成される、
それによって、導波管は、作動中のコア層のいずれかにおいて、ホストをつとめられる材料により発される光の逆吸収を最小化するように構成される。
【請求項５５】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）導波管は含む
（ｉ）２つ以上の作動中のコア層、光を吸収して、発するように構成される各活性コア層のホストをつとめている材料、
（ｉｉ）２つ以上の作動中のコア層のうちの２つを切り離しているクラッド層、そして、（ｂ）  一つ以上の太陽電池は、すぐ近くに配置した導波管、
（ｃ）そこにおいて、導波管は、光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される、
（ｄ）そこにおいて、作動中のコア層のうちの少なくとも１つのためのホストをつとめている材料は、導波管によって、一つ以上の太陽電池によって、能率的に利用できる波長を有する光へ導かれる光の波長を移すように選択される。
【請求項５６】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）一つ以上の太陽電池、
（ｂ）導波管は含む
（ｉ）２つ以上のアクティブコアは階層化している。そして、各活性コア層のホストをつとめている材料が一つ以上の太陽電池によって、容易に利用されない波長を有する光を吸収して、一つ以上の太陽電池によって、容易に利用される光を発するように構成される、（ｉｉ）２つ以上の作動中のコア層のうちの２つを切り離しているクラッド層、
（ｃ）そこにおいて、導波管は、光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される。
【請求項５７】
請求項５６（２つ以上の作動中のコア層のうちの少なくとも１つがエネルギー上方変換のために構成される）および２つ以上の作動中のコア層の少なくとも一つのもう一方の太陽光発電システムは、エネルギー下の転換のために構成される。
【請求項５８】
方法は、以下を含む：
（ａ）導波管で初めての作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料によって、吸収する、一つ以上の太陽電池によって、容易に利用されない波長を有する光は、すぐ近くに配置した導波管、
（ｂ）その後で、導波管で初めての作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料によって、発する、一つ以上の太陽電池によって、容易に利用される波長を有する光は、すぐ近くに配置した導波管、
（ｃ  導波管の第２の作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料によって、吸収する、一つ以上の太陽電池によって、容易に利用されない波長を有する光は、すぐ近くに配置した導波管、
（ｄ）その後で、導波管の第２の作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料によって、発する、一つ以上の太陽電池によって、容易に利用される波長を有する光は、すぐ近くに配置した導波管、
（ｅ）導波管の第１および第２の作動中のコア層を介して、導波型、一つ以上の太陽電池に導波管の第１および第２の作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料により発される光は、すぐ近くに配置した導波管、そして、（ｆ）  一つ以上の太陽電池で、電気エネルギーに導波管を介して一つ以上の太陽電池へ導かれる光を変えること。
【請求項５９】
第１の作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料による合併および放出が蛍光方法である、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
第１の作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料による合併および放出がリン光性の方法である、請求項５８に記載の方法。
【請求項６１】
吸収および第１の作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料による放出は線形多光子吸収プロセスの一部である請求項５８に記載の方法。
【請求項６２】
吸収および第１の作動中のコア層において、ホストをつとめられる材料による放出は非線形多光子吸収プロセスの一部である請求項５８に記載の方法。
【請求項６３】
方法は、以下を含む：
（ａ）導波管の層において、ホストをつとめられる材料によって、吸収する、一つ以上の太陽電池によって、容易に利用されない波長を有する光は、すぐ近くに配置した導波管、
（ｂ）その後で、導波管の層において、ホストをつとめられる材料によって、発する、一つ以上の太陽電池によって、容易に利用される波長を有する光は、すぐ近くに配置した導波管、
（ｃ）導波管を介して、一つ以上の太陽電池に導波管の層において、ホストをつとめられる材料により発される光を導くことは、すぐ近くに配置した導波管、そして、（ｄ）  一つ以上の太陽電池で、電気エネルギーに導波管を介して一つ以上の太陽電池へ導かれる光を変えること。
【請求項６４】
吸収および層において、ホストをつとめられる材料による放出は線形多光子吸収プロセスの一部である請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
吸収および層において、ホストをつとめられる材料による放出は非線形多光子吸収プロセスの一部である請求項６３に記載の方法。
【請求項６６】
材料が硫化カルシウム・ベースのユウロピウム―サマリウムを具える、請求項６３に記載の方法。
【請求項６７】
材料が硫化カルシウム・ベースのセリウム―サマリウムを具える、請求項６３に記載の方法。
【請求項６８】
方法は、以下を含む：
（ａ）導波管を利用しているプラズモン反響で、変わる、一つ以上の太陽電池によって、容易に利用されない波長を有する光はすぐ近くに配置したそれが一方により利用されて容易にある波長を有する光に導波管以上、太陽電池はすぐ近くに配置した導波管、
（ｂ）導波管を介して、導波型、一つ以上の太陽電池に対する変換光は、すぐ近くに配置した導波管、そして、（ｃ）一つ以上の太陽電池で、電気エネルギーに導波管を介して一つ以上の太陽電池へ導かれる光を変えること。
【請求項６９】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）一つ以上の太陽電池、そして、（ｂ）  導波管は含む
（ｉ）プラズモン反響を利用して金属ナノ粒子（変わるように構成されている下位レイヤ）を組み込んでいる下位レイヤ、一つ以上の太陽電池によって、容易に利用される波長を有する光に気が向いている一つ以上の太陽電池によって、容易に利用されない波長を有する光は、すぐ近くに配置した導波管、そして、（ｉｉ）  光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される少なくとも一つのコア層。
【請求項７０】
表面に導波路構造を設ける方法であって、
（ａ）前記表面に第１のクラッド層を設ける工程と、
（ｂ）前記表面に、前記第１のクラッド層の上に配置されるコア層を設ける工程と
を有し、
（ｃ）前記コア層は前記第１のクラッド層よりも高い屈折率を有するものである
方法。
【請求項７１】
請求項７０記載の方法において、さらに、
前記表面に、前記コア層の上に配置される第２のクラッド層を設ける工程を有し、前記コア層は、前記第２のクラッド層よりも高い屈折率を有するものである方法。
【請求項７２】
請求項７０記載の方法において、さらに、
前記表面に第１のクラッド層を設ける工程の前に、前記表面に反射コーティングを設ける工程を有するものである方法。
【請求項７３】
請求項７０記載の方法において、前記表面は円筒形状面を含むものである方法。
【請求項７４】
請求項７０記載の方法において、前記第１のクラッド層および前記コア層の双方は同時に設けられるものである方法。
【請求項７５】
請求項７０記載の方法において、前記コア層は、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コア層である方法。
【請求項７６】
請求項７０記載の方法において、前記第１のクラッド層は、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性クラッド層である方法。
【請求項７７】
請求項７１記載の方法において、前記第２のクラッド層は、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性クラッド層である方法。
【請求項７８】
請求項７０（層の一つ以上が回転コーティングを介して適用される）の方法。
【請求項７９】
請求項７０（層の一つ以上が吹付け塗を介して適用される）の方法。
【請求項８０】
請求項７０（層の一つ以上がブラシ仕上げを介して適用される）の方法。
【請求項８１】
請求項７０（層の一つ以上が霧コーティングを介して適用される）の方法。
【請求項８２】
請求項７０（層の一つ以上が浸漬塗装を介して適用される）の方法。
【請求項８３】
請求項７０（層の一つ以上が転がることを経て適用される）の方法。
【請求項８４】
請求項７０（層の一つ以上がフィルムとして適用される）の方法。
【請求項８５】
請求項７１記載の方法において、前記第１のクラッド層、前記コア層、および前記第２のクラッド層はすべて同時に設けられるものである方法。
【請求項８６】
請求項７０記載の方法において、さらに、
照射されると特定の色を表示するように構成されたコア層を設ける工程を有するものである方法。
【請求項８７】
請求項７０―８６のいずれかの方法に従って造られる導波路構造。
【請求項８８】
曲がった太陽熱集熱器は、以下から成る：
（ａ）導波路構造は曲面にあてはまった。そして、導波路構造が光を吸収して、発するように構成される材料のホストをつとめている活動層を含んだ、そして、（ｂ）一つ以上の太陽電池は、すぐ近くに配置した導波路構造、
（ｃ）そこにおいて、導波路構造は、光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される。
【請求項８９】
曲面がポールを具える、請求項８８に記載の曲がった太陽熱集熱器。
【請求項９０】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）ガラス、
（ｂ）ガラス（光を吸収して、発するように構成される材料のホストをつとめている能動的な導波管層）の表面に適用される能動的な導波管層、そして、（ｃ）一つ以上の太陽電池、
（ｄ）そこにおいて、ガラス面の屈折率は、能動的な導波管層の屈折率以上である。そして、（ｅ）そこにおいて、活動層において、ホストをつとめられる材料により発される光は、ガラスおよび能動的な導波管層の一つ以上による一つ以上の太陽電池に広がる。
【請求項９１】
システムが、一つ以上の印加クラッド層を含む請求項９０に記載の太陽光発電システム。
【請求項９２】
能動的な導波管層が２枚の印加能動的な導波管層のうちの１枚である、請求項９０に記載の太陽光発電システム。
【請求項９３】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）ガラス、
（ｂ）ガラス（光を吸収して、発するように構成される材料のホストをつとめている能動的な導波管層）の表面に適用される能動的な導波管層、そして、（ｃ）一つ以上の太陽電池、
（ｄ）そこにおいて、ガラス面の屈折率は、能動的な導波管層の屈折率未満である。そして、（ｅ）そこにおいて、活動層において、ホストをつとめられる材料により発される光は能動的な導波管層による一つ以上の太陽電池に広がる。そして、ガラスはクラッド層として機能する。
【請求項９４】
光起電力（現在価値）システムをインストールする方法は、以下を含む：
（ａ）取り付けて、すぐ近くであるガラス（一つ以上の太陽電池）、
（ｂ）ガラスの部分の表面に、光を吸収して、発するように構成される材料のホストをつとめる活動層を含んでいる導波路構造を使用すること、
（ｃ）そこにおいて、導波路構造の使用の後に、導波路構造の活動層において、ホストをつとめられる材料により発される光は、一つ以上の太陽電池に導波路構造の一つ以上およびガラスの部分によって、導かれる。
【請求項９５】
積層ガラスであって、
（ａ）第１および第２のガラス部分と、
（ｂ）光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む、前記第１および第２のガラス部分を相互に接着する活性接着層と
を有し、
（ｃ）前記接着層の屈折率は前記ガラス部分のいずれの屈折率よりも高いものであり、前記材料により放射される光の大部分が前記活性接着層内を伝搬するものである
積層ガラス。
【請求項９６】
接着剤層がポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を具える、請求項９５に記載の合せガラス。
【請求項９７】
接着剤層がエチレン―酢酸ビニル（ＥＶＡ）を具える、請求項９５に記載の合せガラス。
【請求項９８】
接着剤層が光ファイバを具える、請求項９５に記載の合せガラス。
【請求項９９】
接着剤層が色素を具える、請求項９５に記載の合せガラス。
【請求項１００】
接着剤層が染料を具える、請求項９５に記載の合せガラス。
【請求項１０１】
太陽光発電（ＰＶ）システムであって、
（ａ）積層ガラスであって、
（ｉ）第１および第２のガラス部分と、
（ｉｉ）光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む、前記第１および第２のガラス部分を相互に接着する活性接着層と
を含む積層ガラスと、
（ｂ）１若しくはそれ以上の太陽電池と
を有し、
（ｃ）前記接着層の屈折率は前記ガラス部分のいずれの屈折率よりも高いものであり、前記材料により放射される光の大部分が前記活性接着層を伝搬して前記１若しくはそれ以上の太陽電池に至るものである
太陽光発電システム。
【請求項１０２】
積層ガラスであって、
（ａ）第１および第２のガラス部分と、
（ｂ）光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む、前記第１および第２のガラス部分を相互に接着する活性接着層と
を有し、
（ｃ）前記接着層の屈折率は前記ガラス部分のいずれの屈折率よりも低いものであり、前記材料により放射される光の大部分が前記ガラス部分内を伝搬するものである
積層ガラス。
【請求項１０３】
太陽光発電（ＰＶ）システムであって、
（ａ）積層ガラスであって、
（ｉ）第１および第２のガラス部分と、
（ｉｉ）光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む、前記第１および第２のガラス部分を相互に接着する活性接着層と
を含む積層ガラスと、
（ｂ）１若しくはそれ以上の太陽電池と
を有し、
（ｃ）前記接着層の屈折率は前記ガラス部分のいずれの屈折率よりも低いものであり、前記材料により放射される光の大部分が前記ガラス部分を伝搬して前記１若しくはそれ以上の太陽電池に至るものである
太陽光発電システム。
【請求項１０４】
なし。
【請求項１０５】
なし。
【請求項１０６】
なし。
【請求項１０７】
なし。
【請求項１０８】
なし。
【請求項１０９】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ｂ）一つ以上の太陽電池、
（ｂ）導波管は、すぐ近くの領域に、一つ以上の太陽電池をガイド光へ形成した、そして、（ｃ）光をリダイレクトするように構成される光学構造、
（ｄ）そこにおいて、導波管は、光を吸収して、発するように構成される材料のホストをつとめる。
【請求項１１０】
光学構造が格子を具える、請求項１０９に記載の太陽光発電システム。
【請求項１１１】
光学構造がプリズムを具える、請求項１０９に記載の太陽光発電システム。
【請求項１１２】
光学構造が曲げられた表面を具える、請求項１０９に記載の太陽光発電システム。
【請求項１１３】
光学構造が直角構造を具える、請求項１０９に記載の太陽光発電システム。
【請求項１１４】
光学構造がリフレクタを具える、請求項１０９に記載の太陽光発電システム。
【請求項１１５】
光学構造が散在する表面を具える、請求項１０９に記載の太陽光発電システム。
【請求項１１６】
請求項１０９（光学構造が直接導波管に対照明に利用される）の太陽光発電システム。
【請求項１１７】
ファブリックは、以下から成る：
（ａ）複数の光ファイバ導波管、
（ｂ）そこにおいて、光ファイバ導波管のうちの少なくとも１つは、光を吸収して、発するように構成される材料のホストをつとめる。
【請求項１１８】
ファブリックが織布を具える、請求項１１７に記載のファブリック。
【請求項１１９】
ファブリックが不織布を具える、請求項１１７に記載のファブリック。
【請求項１２０】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）複数の光ファイバ導波管（光を吸収して、発するように構成される材料のホストをつとめている光ファイバ導波管のうちの少なくとも１つ）から造られるファブリック、
（ｂ）一つ以上の太陽電池、
（ｃ）そこにおいて、ファブリックは、光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される。
【請求項１２１】
衣料品は、以下から成る：
（ａ）複数の光ファイバ導波管（光を吸収して、発するように構成される材料のホストをつとめている光ファイバ導波管のうちの少なくとも１つ）から造られるファブリック、
（ｂ）一つ以上の太陽電池、
（ｃ）そこにおいて、ファブリックは、光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される。
【請求項１２２】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）複数の光ファイバ導波管（光を吸収して、発するように構成される材料のホストをつとめている光ファイバ導波管のうちの少なくとも１つ）から造られるファブリック、
（ｂ）一つ以上の太陽電池、そして、（ｃ）  一つ以上の加熱または冷却素子、
（ｄ）そこにおいて、ファブリックは、電気エネルギーへの転換が一つ以上の加熱または冷却素子を駆動する際に使われるために光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される。
【請求項１２３】
太陽光発電（ＰＶ）システムであって、
（ａ）複数の光ファイバ導波路で作られた布地であって、当該布地の少なくとも１つが光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含むものである、前記布地と、
（ｂ）１若しくはそれ以上の太陽電池と、
（ｃ）１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素と
を有し、
（ｄ）前記布地は、光を前記１若しくはそれ以上の太陽電池へ導いて、前記１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素に貯蔵される電気エネルギーに変換するように構成されているものである
太陽光発電システム。
【請求項１２４】
一つ以上のエネルギー貯蔵要素が、電池を含んでいる請求項１２３に記載の太陽光発電システム。
【請求項１２５】
一つ以上のエネルギー貯蔵要素が、コンデンサを含んでいる請求項１２３に記載の太陽光発電システム。
【請求項１２６】
請求項１２３（一つ以上のエネルギー貯蔵要素が層をなしたエネルギー貯蔵要素を含む）の太陽光発電システム。
【請求項１２７】
請求項１２３（一つ以上のエネルギー貯蔵要素が力をモバイル電子デバイスへ供給することが可能に構成される）の太陽光発電システム。
【請求項１２８】
請求項１２３記載の太陽光発電システムにおいて、さらに、
モバイル電子機器を有するものであり、前記１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素は、前記モバイル電子機器に電力を提供することができるように構成されているものである太陽光発電システム。
【請求項１２９】
太陽光発電（ＰＶ）システムであって、
（ａ）複数の光ファイバ導波路で作られた布地であって、当該布地の少なくとも１つが光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含むものである、前記布地と、
（ｂ）１若しくはそれ以上の太陽電池と、
（ｃ）１若しくはそれ以上の加熱要素または冷却要素と、
（ｄ）１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素と
を有し、
（ｅ）前記布地は光を前記１若しくはそれ以上の太陽電池へ導いて、前記１若しくはそれ以上の加熱要素若しくは冷却要素に電力供給する際に使用される電気エネルギー、または、後で前記１若しくはそれ以上の加熱要素に電力供給するために前記エネルギー貯蔵要素に貯蔵される電気エネルギーに変換するように構成されているものである
太陽光発電システム。
【請求項１３０】
光起電力（現在価値）システムは、以下から成る：
（ａ）光を吸収して、発するように構成される材料のホストをつとめている導波管、
（ｂ）一つ以上の太陽電池、そして、（ｃ）一つ以上のエネルギー貯蔵要素、
（ｄ）そこにおいて、ファブリックは、電気エネルギーへの転換が一つ以上のエネルギー貯蔵要素に保存されるために光を一つ以上の太陽電池へ導くように構成される。
【請求項１３１】
請求項１２３記載の太陽光発電システムにおいて、前記１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素は、プラグまたは差し込み口を介してモバイル電子機器に電力を提供することができるように構成されているものである太陽光発電システム。
【請求項１３２】
光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を有する塗料であって、表面への当該塗料の塗布により、前記材料を含み、光を導くように構成された導波路構造に作用するように構成されている塗料。
【請求項１３３】
建築構成材であって、
（ａ）光を透過するように構成された第１の構造層と、
（ｂ）第２の構造層と、
（ｃ）前記第１の構造層と前記第２の構造層との間に挟まれた第１の布地層と
を有し、
（ｄ）前記第１の布地層は複数の光ファイバ導波路で作られ、当該光ファイバ導波路のうちの少なくとも１つは、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含むものである
建築構成材。
【請求項１３４】
請求項１３３記載の建築構成材において、さらに、
前記第１の布地層と前記構造層の１つとの間に配置され、複数の光ファイバ導波路で作られた第２の布地層を有するものであり、当該第２の布地層の前記光ファイバ導波路のうちの少なくとも１つは、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含むものである建築構成材。
【請求項１３５】
請求項１３４記載の建築構成材において、前記第１の布地層はエネルギーを増加させるように構成されており、前記第２の布地層はエネルギーを減少させるように構成されているものである建築構成材。
【請求項１３６】
太陽光発電（ＰＶ）システムであって、
（ａ）建築構成材であって、
（ｉ）光を透過するように構成された第１の構造層と、
（ｉｉ）第２の構造層と、
（ｉｉｉ）前記第１の構造層と前記第２の構造層との間に挟まれた布地と
を含む建築構成材と、
（ｂ）１若しくはそれ以上の太陽電池と
を有し、
（ｃ）前記布地は複数の光ファイバ導波路で作られ、光を前記１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されており、
（ｄ）前記光ファイバ導波路の少なくとも１つは、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含むものである
太陽光発電システム。
【請求項１３７】
光を吸収して、堅調および／または低い波長で光を発する一つ以上の活動層を含んでいて、このことにより光波長を太陽電池のより高い効率の領域に同調させている導波路構造。
【請求項１３８】
逆吸収を減らすためにスペクトルバンドの異なる領域のための複数の活動層を含んでいる導波路構造。
【請求項１３９】
作動中のクラッド層および受動コアから成る導波路構造。
【請求項１４０】
単波長を有する光を吸収して、特定の太陽電池に適当なより長い波長を有する光を発する一つ以上の層から成る導波路構造。
【請求項１４１】
長波長を有する光を吸収して、特定の太陽電池に適当なより短い波長を有する光を発する一つ以上の層から成る導波路構造。
【請求項１４２】
長波長を有する光を吸収して、プラズモン反響を経て、それを特定の太陽電池に適当なより短い波長を有する光に変換する一つ以上の層から成る導波路構造。
【請求項１４３】
能動的なコア領域を有する唯一の次元の導波路構造。
【請求項１４４】
能動的なクラッド領域を有する唯一の次元の導波路構造。
【請求項１４５】
能動的なコア領域（空気クラディングが利用される）を有する唯一の次元の導波路構造。
【請求項１４６】
２つ以上のクラッド層（一つ以上のクラッド層が作動中である）を有する唯一の次元の導波路構造。
【請求項１４７】
導波路構造本願明細書において、開示されるように、一つ以上が導波路構造の中でじりじり進むところが反射コーティングを含んで。
【請求項１４８】
平面導波路構造は、以下の層の一つ以上を含む表面にあてはまった：平坦化された層、クラッド層、作動中のクラッド層、受動的なコア層、作動中のコア層、カスタムメイドの色を生成するように構成される活動層、異なる波長帯域で働く活動層および保護層。
【請求項１４９】
規則的なガラスに適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１５０】
ウィンドウのガラスに適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１５１】
ドアのガラスに適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１５２】
木の表面（例えばドア）に適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１５３】
側線に適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１５４】
シャッタに適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１５５】
内部壁に適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１５６】
外壁に適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１５７】
金属面に適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１５８】
ガラス繊維面に適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１５９】
車の表面に適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１６０】
トラックの表面に適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１６１】
自動車のダッシュボードに適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１６２】
一つ以上の屋根タイルに適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１６３】
曲面に適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１６４】
交通信号のためのポストに適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１６５】
街灯用のポストに適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１６６】
携帯電話塔に適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１６７】
道路標識に適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１６８】
ビルボードに適用される請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１６９】
橋に塗られる請求項１４８に従う導波路構造。
【請求項１７０】
太陽電池の平面インストールからのためのプリズムを介して一つ以上の太陽電池に本願明細書において、開示されるように、光を導波管から解放することから成る方法。
【請求項１７１】
一つ以上のマイクロレンズを介して一つ以上の太陽電池に本願明細書において、開示されるように、光を導波管から解放することから成る方法。
【請求項１７２】
一つ以上の円柱レンズを介して一つ以上の太陽電池に本願明細書において、開示されるように、光を導波管から解放することから成る方法。
【請求項１７３】
導波管の端の一つ以上のナノ構造を経た一つ以上の太陽電池に本願明細書において、開示されるものとして光を導波管から解放することから成る方法。
【請求項１７４】
請求項１７３（端が反射防止コーティングを含む）の方法。
【請求項１７５】
コンデンサおよび／または電池を利用している導波管およびエネルギー貯蔵を介して光の収集のために設定される多層構造。
【請求項１７６】
ファイバー導波管から成る織布。
【請求項１７７】
ファイバー導波管から成る不織布。
【請求項１７８】
請求項１７６に従うファブリックまたは衣類のために利用される請求項１７７。
【請求項１７９】
請求項１７６に従うファブリックまたは兵士のための衣類のために利用される請求項１７７。
【請求項１８０】
請求項１７６に従うファブリックまたはハイカーのための衣類のために利用される請求項１７７。
【請求項１８１】
請求項１７６に従うファブリックまたはランナのための衣類のために利用される請求項１７７。
【請求項１８２】
請求項１７６に従うファブリックまたは電池式電子デバイスの課金のために構成される衣類のために利用される請求項１７７。
【請求項１８３】
請求項１７６に従うファブリックまたはそれがそうである請求項１７７は、昇温または冷え込みに一つ以上の加熱または冷却素子と組み合わせて布の内部層を利用した。
【請求項１８４】
請求項１７６に従うファブリックまたは自動車の座席において、利用される請求項１７７。
【請求項１８５】
請求項１７６に従うファブリックまたは自動車内張りのために利用される請求項１７７。
【請求項１８６】
請求項１７６に従うファブリックまたはテントにおいて、利用される請求項１７７。
【請求項１８７】
請求項１７６に従うファブリックまたはパッドを作るために利用される請求項１７７。
【請求項１８８】
請求項１７６に従うファブリックまたはマウス・パッドを作るために利用される請求項１７７。
【請求項１８９】
請求項１７６または請求項１７７に従うファブリックは腕を悪くするために非常に利用される。そして、アーム・バンドが動力見積のためのユーザですり切れるように構成されるかまたはモバイル電子デバイスに充電する。
【請求項１９０】
請求項１７６に従うファブリックまたはブリーフケースにおいて、利用される請求項１７７。
【請求項１９１】
請求項１７６に従うファブリックまたはバックパックにおいて、利用される請求項１７７。
【請求項１９２】
請求項１７６に従うファブリックまたはコンピュータ・ケースにおいて、利用される請求項１７７。
【請求項１９３】
請求項１７６に従うファブリックまたは小型のスリーブにおいて、利用される請求項１７７。
【請求項１９４】
請求項１７６に従うファブリックまたは巨大なフォト・コレクタ領域を形成するように構成されるロールアップ／折り畳み式マットにおいて、利用される請求項１７７。
【請求項１９５】
請求項１７６に従うファブリックまたはカーテンのために利用される請求項１７７。
【請求項１９６】
請求項１７６に従うファブリックまたは天幕のために利用される請求項１７７。
【請求項１９７】
請求項１７６に従うファブリックまたはキャノピーのために利用される請求項１７７。
【請求項１９８】
請求項１７６に従うファブリックまたは屋根のための板金として利用される請求項１７７。
【請求項１９９】
請求項１７６に従うファブリックまたは屋根のための絶縁材として利用される請求項１７７。
【請求項２００】
請求項１７６に従うファブリックまたはパティオ傘において、利用される請求項１７７。
【請求項２０１】
請求項１７６に従うファブリックまたはブラインドのために利用される請求項１７７。
【請求項２０２】
請求項１７６に従うファブリックまたはフランスのシャッタのために利用される請求項１７７。
【請求項２０３】
請求項１７６に従うファブリックまたは車用の側窓シールドにおいて、利用される請求項１７７。
【請求項２０４】
請求項１７６に従うファブリックまたは車用のリアウインド・シールドにおいて、利用される請求項１７７。
【請求項２０５】
請求項１７６に従うファブリックまたはＲＶのためのウィンドウ・シールドにおいて、利用される請求項１７７。
【請求項２０６】
請求項１７６に従うファブリックまたはトラック用のウィンドウ・シールドにおいて、利用される請求項１７７。
【請求項２０７】
請求項１７６に従うファブリックまたは車両のためのシート・ウォーマにおいて、利用される請求項１７７。
【請求項２０８】
請求項１７６に従うファブリックまたは車両マットのために利用される請求項１７７。
【請求項２０９】
本願明細書において、開示されるものとしての導波管。
【請求項２１０】
本願明細書において、開示されるものとしての繊維光導波管。
【請求項２１１】
本願明細書において、開示されるものとしてのスラブ導波路。
【請求項２１２】
本願明細書において、開示されるものとしての矩形の幾何学を有する導波管。
【請求項２１３】
本願明細書において、開示されるものとしての多層導波管。
【請求項２１４】
本願明細書において、開示されるように、複数の核から成る導波管は階層化している。
【請求項２１５】
本願明細書において、開示されるものとしての光電子システム。
【請求項２１６】
本願明細書において、開示されるものとしての織布。
【請求項２１７】
本願明細書において、開示されるものとしての不織布。
【請求項２１８】
本願明細書において、開示されるように、導波路構造を表面に適用する方法。
【請求項２１９】
本願明細書において、開示されるように、光を電気エネルギーに変換する方法。
【請求項２２０】
本願明細書において、開示されるように、光電子システムを造る方法。
【請求項２２１】
本願明細書において、開示されるように、光電子システムを利用する方法。
【請求項２２２】
方法の本願明細書において、開示されるように太陽電池の効率を最大にするための。
【請求項２２３】
本願明細書において、開示されるものとしての方法を利用しているプラスモン反響。
【請求項２２４】
本願明細書において、開示されるものとしての方法を利用している多光子吸収。
【請求項２２５】
本願明細書において、開示されるので、塗装する。
【請求項２２６】
本願明細書において、開示されるものとしての蛍光塗料。
【請求項２２７】
本願明細書において、開示されるように資料を構築すること。
【請求項２２８】
本願明細書において、開示されるものとしての強化ガラス。
【請求項２２９】
本願明細書において、開示されるものとしての一つ以上の光学構造から成る光電子システム。
【請求項２３０】
本願明細書において、開示されるように、衣類はファブリックから構築した。
【請求項２３１】
導波管および加熱から成る光電子装置または本願明細書において、開示されるものとしての冷却素子。
【請求項２３２】
装置が本願明細書において、開示されるように、モバイル電子デバイスに充電するかまたは駆動するように構成した光起電力。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
米国については、本出願は、この参照により本明細書に組み込まれる、２０１０年３月２４日付で出願された、米国仮特許出願第６１／３１６，９１７号の米国非仮特許出願であり、同仮特許出願の合衆国法典第３５巻第１１９条（ｅ）による優先権を主張するものである。
【０００２】
著作権表示
本特許文献に含まれる内容はすべて、米国およびその他の国々の著作権法に基づく著作権保護を受けるものである。著作権所有者は、いかなる者が本特許文献または本特許開示を公式の行政記録に記載されるように複製することにも異議を唱えるものではないが、それ以外についてはいかなる場合も全著作権を留保する。
【背景技術】
【０００３】
太陽エネルギーハーベスティングのための様々な種類の太陽集光器が知られている。例えば、１９７７年には、Ａｈｍｅｄ  Ｚｅｗａｉｌ、Ｔｅｒｒｙ  Ｃｏｌｅ、およびＢａｒｒｙ  Ａ．Ｓｗａｒｔｚにより、平らなシートに染み込ませたいくつかの染料を含むある種のエネルギーカスケード集光器を詳述する論文がＪｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓに発表された。この発想に端を発する後から開発された集光器は、発光太陽集光器と呼ばれた。
【０００４】
しかし、太陽集光器には改善の必要が存在する。この必要、およびその他の必要に、本発明の１若しくはそれ以上の態様が対処する。
【０００５】
次に、本発明の１若しくはそれ以上の態様による太陽集光器において利用されるいくつかの技術の概要を示す。
【０００６】
光導波路
光導波路とは、光をその構造体のある点から別の点へ導く構造体であることが理解されるであろう。光導波路の構造は様々な形を取ることができる。すなわちこの構造は、多くの可能な幾可学的形状を利用することができる。例えば、通信ファイバは、円筒形の形状を有する光導波路である。また、例えば、長方形の形状や、平面またはスラブ形状や、ストリップ形状といった他の幾可学的形状も可能である。
【０００７】
長方形の形状を有する導波路を、一般に、平面導波路またはスラブ型導波路という。例えば、スラブ型導波路は、「積み重ね」られた、３層の異なる誘電率を有する材料を含んでいてもよいであろう。各層は、その層の上または下の層とそれら２層の「界面」において接するものとして特徴付けられることが理解されるであろう。各層は各層の界面と平行な方向に延在する。実際には、導波路は、導波路の界面と平行な方向に無限に延在することはできず、導波路の界面のサイズが導波路の層の深さよりずっと大きい場合には、スラブ型導波路モデルが優れた近似を表現するものであることが理解されるであろう。
【０００８】
図１は、例示的スラブ型導波路１０の断面の概略図である。導波路１０は、上層１６と下層１２間に配置された中間層１４を含む。中間層１４は、導波路のコア（すなわちコア層１４）として特徴付けることができ、クラッド層１２、１６として特徴付けることのできる他の２層１２、１６よりも高い屈折率を有する。
【０００９】
導波路のコア層の厚さが大きく、かつ／またはコア層とクラッド層の屈折率の差が大きいときには、導波路内部のビーム伝搬を光線光学で十分に説明することができ、内部全反射の原理により光が閉じ込められたままになることが理解されるであろう。しかし、コア層の厚さが小さい（例えば数波長程度のものである）ときには、導波路内部の波の伝搬は、マクスウェルの方程式によって説明され、光線光学は適用できなくなる。そのような導波路においては、１つまたは少数のモードが形成され得るはずであるが、これらの構造体における出力密度は、以下でより詳細に説明するように、通常は高い。
【００１０】
光線光学によれば、導波路の光軸に対してある一定の角度で導波路内を進む光ビームは、大部分が導波路の中間層の内部に閉じ込められたままになり、光ビームの伝搬方向次第で、最終的には導波路から出る。ビームが閉じ込められたままで進むことのできる光軸に対する最大角を臨界角といい、この角度は、コア領域とクラッド領域の屈折率によって決まる。
【００１１】
平面導波路は、図１に図示される導波路の例よりずっと多くの層を有し得ることが理解されるであろう。図２に、３つのコア層、すなわち、１つの中央コア１１４、および中央コアよりも低い屈折率を有する２つの２次コア１１２、１１６と、最上部と最下部のクラッド層とを含む導波路１１０を図示する。各層の相対的屈折率に起因して、導波路１１０を進む光は、図２に図示するように、主として中央コア１１４内に集中する。特に、中央コアの寸法が数波長程度である場合には、（図２に図示するように）光線光学ではこの領域における光の伝搬の説明がつかないが、それ以外のクラッド領域における光の伝搬は光線光学で説明がつく。
【００１２】
別の例示的導波路がチャネル導波路であり、チャネル導波路は、長方形の形状を有するものとして特徴付けることができる。チャネル導波路は、上部クラッド層と下部クラッド層によってのみならず、側面クラッドによっても制限され、閉じ込められた光は、導波路の端部に位置する出口ポートからしか出ることができない。図３に、出口ポート２１２を有する例示的チャネル導波路２１０の断面を図示する。特に、図３に図示する例示的チャネル導波路は２つの側面クラッドを含むが、導波路は、ただ１つの側面クラッドだけを含み、よって、３つの出口「ポート」を形成していてもよい。
【００１３】
点光源が、例えば前述の例示的導波路１０のように、導波路の内部（コア層１４またはクラッド層１２、１６のどちらか）に位置する場合、そのような点光源２０は、図４に図示するように、全方向に光を放射することになる。ある迷光線は導波路１０から漏れ、ある光線は、導波路１０の出口ポートの１つから出るまで閉じ込められたままになる。図４に、すべて点光源２０から放射されるものである、数本の閉じ込められた光線および数本の迷光線を図示する。
【００１４】
光の吸収および放射
ある種の材料、例えば、染料や量子ドットといった発色団などは、光を吸収し、次いで放射することができることが理解されるであろう。例えば、そのような材料は、（ある波長領域未満の）あるエネルギー以上で光を吸収し、次いで、より低いエネルギー（より高い波長）を有する光を放射することができる場合もある。吸収される光と放射される光とのエネルギー差は、熱、分子回転、または振動を発生させる。
【００１５】
この吸収および放射の過程を光ルミネセンスとして特徴付けることができ、光ルミネセンスの能力がある材料を光ルミネセンス材料として特徴付けることができることが理解されるであろう。光ルミネセンスの一種が蛍光である。蛍光は、分子、原子またはナノ構造体（量子ドットや量子細線など）が、最初に励起された後でその基底状態に戻るときに発生する。また、励起された分子は、その後に燐光によって、または２次的無放射緩和工程によって緩和し得る三重項状態への変換によって緩和することもできる。蛍光とは異なり、燐光材料は、それが吸収する放射をすぐには再放射せず、再放射はより低い強度であり、最大数時間にわたって持続し得る。
【００１６】
そのような過程の効率、すなわち量子効率は、放射される光子の数と吸収される光子の数との比として定義される。例えば、０．５という量子効率は、吸収される２個の光子ごとに１個の光子が放射されることを意味する。
【００１７】
蛍光照明は、この概念に基づく技術の１つの一般的な適用例である。過去１０年ほどにおいて、この概念は、白色光ＬＥＤに使用されてきた。そのような白色光源に使用される実際のＬＥＤは、スペクトルの青色部分において光を発生させ、この光がチップ上に付着させた蛍光体化合物に当たり、蛍光体はスペクトルの緑色から赤色まで蛍光を発する。蛍光体を通る青色光と蛍光体によって放射される光との組み合わせにより、白色光の純放射が生じる。
【００１８】
一例として、量子ドットの一種の吸収スペクトルおよび放射スペクトルが図５に示されている。この例では、吸収範囲は５７０ｎｍ未満の波長であり、放射ピークは５５０ｎｍにある。この例では、放射スペクトルは吸収バンドよりずっと狭い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、多くの態様および特徴を含む。さらに、多くの態様および特徴は太陽集光器の状況に関連するものであり、太陽集光器の状況において説明されるが、本発明は、以下の本発明の態様、特徴、および１若しくはそれ以上の実施形態の概要および詳細な説明から明らかになるように、太陽集光器の状況だけでの使用に限定されるものではない。  
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の第１の態様は太陽光発電（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ：ＰＶ）システムに関するものである。ＰＶシステムは、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コアと、活性コアを取り囲み、周辺光を透過させるように構成されたクラッド層と、前記導波路の端部の近位に位置する出口ポートとを含む光ファイバ導波路を含む。ＰＶシステムは、導波路の出口ポートに配置された１若しくはそれ以上の太陽電池をさらに含む。導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【００２１】
本発明のこの態様の一特徴において、材料は発色団を含む。
【００２２】
本発明のこの態様の一特徴において、材料は光ルミネセンス材料を含む。
【００２３】
本発明のこの態様の一特徴において、材料は蛍光材料を含む。
【００２４】
本発明のこの態様の一特徴において、材料は燐光材料を含む。
【００２５】
本発明のこの態様の一特徴において、材料は量子ドットを含む。
【００２６】
本発明のこの態様の一特徴において、材料は染料を含む。
【００２７】
本発明のこの態様の一特徴において、材料は有機染料を含む。
【００２８】
本発明のこの態様の一特徴において、光ファイバ導波路の活性コアの断面積は、光ファイバ導波路の断面積の大半に相当する。
【００２９】
本発明のこの態様の一特徴において、光ファイバ導波路の活性コアの断面積は、光ファイバ導波路の断面積の７５％以上に相当する。
【００３０】
本発明のこの態様の一特徴において、活性コアの断面の直径は数ミクロン（マイクロメートル）である。
【００３１】
本発明のこの態様の一特徴において、活性コアは、数ミクロンの断面の直径を有する。
【００３２】
本発明のこの態様の一特徴において、１若しくはそれ以上の太陽電池は、太陽リボンを含む。
【００３３】
本発明の別の態様は、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コアと、活性コアを取り囲み、周辺光を透過させるように構成されたクラッド層と、導波路の端部の近位に位置する出口ポートとを含む光ファイバ導波路に関するものである。前記導波路は光を出口ポートへ導くように構成されている。
【００３４】
本発明の別の態様は、光を電気エネルギーに変換する方法に関するものである。方法は、光ファイバ導波路のコア内に含まれる材料が光を吸収する工程と、その後、光ファイバ導波路のコア内に含まれる材料が光を放射する工程と、光ファイバ導波路を介して、含まれる材料により放射された光を光ファイバ導波路の出口ポートの近位に配置された太陽電池へ導く工程と、太陽電池において、光ファイバ導波路を介して太陽電池へ導かれた光を電気エネルギーに変換する工程とを含む。
【００３５】
本発明の別の態様は、光を吸収し、放射するように構成された材料をそれぞれが含む２若しくはそれ以上の活性コア層を含む導波路と、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池とを含む太陽光発電システムに関するものである。導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【００３６】
本発明の別の態様は、光を吸収し、放射するように構成された材料をそれぞれが含む２若しくはそれ以上の活性コア層と、導波路の端部の近位に位置する出口ポートとを含む導波路に関するものである。
【００３７】
本発明のこの態様の一特徴において、導波路は、１若しくはそれ以上の活性コア層の１つまたはそれ以上を、環境条件または光損失から保護するように構成された１若しくはそれ以上のクラッド層をさらに含む。
【００３８】
本発明の別の態様は、光を電気エネルギーに変換する方法に関するものである。方法は、導波路の第１のコア内に含まれる材料が光を吸収する工程と、その後、導波路の第１のコア内に含まれる材料が光を放射する工程と、導波路の第２のコア内に含まれる材料が光を吸収する工程と、その後、導波路の第２のコア内に含まれる材料が光を放射する工程と、導波路を介して、導波路の第１のコア内に含まれる材料により放射された光を導波路の近位に配置された太陽電池へ導く工程と、導波路を介して、導波路の第２のコア内に含まれる材料により放射された光を導波路の近位に配置された太陽電池へ導く工程と、太陽電池において、導波路を介して太陽電池へ導かれた、導波路の第１のコア内に含まれる材料により放射された光を電気エネルギーに変換する工程と、太陽電池において、導波路を介して太陽電池へ導かれた、導波路の第２のコア内に含まれる材料により放射された光を電気エネルギーに変換する工程とを含む。
【００３９】
本発明の別の態様は、光を吸収し、放射するように構成された材料をそれぞれが含む２若しくはそれ以上の活性コア層、および２若しくはそれ以上の活性コア層のうちの２つを分離するクラッド層とを含む導波路と、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池とを含む太陽光発電システムに関するものである。導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【００４０】
本発明の別の態様は、光を吸収し、放射するように構成された材料をそれぞれが含む２若しくはそれ以上の活性コア層と、２若しくはそれ以上の活性コア層のうちの２つを分離するクラッド層とを含む導波路に関するものである。
【００４１】
本発明の別の態様は、太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、光を吸収し、放射するように構成された材料を含む活性クラッド層と、活性クラッド層により放射される光を閉じ込めるように構成されたコア層とを含む導波路を含む。太陽光発電システムは、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池をさらに含む。コア層は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【００４２】
本発明の別の態様は、光を吸収し、放射するように構成された材料を含む活性クラッド層と、活性クラッド層により放射される光を閉じ込めるように構成されたコア層とを含む導波路に関するものである。コア層は、活性クラッド層の材料により放射される光を導波路の縁部または端部へ導くように構成されている。
【００４３】
本発明の別の態様は、光を電気エネルギーに変換する方法に関するものである。方法は、導波路のクラッド層内に含まれる材料が光を吸収する工程と、その後、導波路のクラッド層内に含まれる材料が光を放射する工程と、導波路のコア層を介して、含まれる材料により放射された光を導波路の近位に配置された太陽電池へ導く工程と、太陽電池において、導波路のコア層を介して太陽電池へ導かれた光を電気エネルギーに変換する工程とを含む。
【００４４】
本発明の別の態様は、光ファイバ導波路に関するものである。光ファイバ導波路は、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コアと、活性コアを取り囲み、大部分において空気を含み且つ周辺光を透過させるように構成されているハニカムクラッド層と、導波路の端部の近位に位置する出口ポートとを含む。導波路は、光を出口ポートへ導くように構成されている。
【００４５】
本発明のこの態様の一特徴において、光ファイバ導波路は、周辺光を透過させるように構成された外側保護層をさらに含む。
【００４６】
本発明のこの態様の一特徴において、外側保護層はクラッド層である。
【００４７】
本発明のこの態様の一特徴において、光ファイバ導波路は、周辺光を透過させるように構成された外側クラッド層をさらに含む。
【００４８】
本発明のこの態様の一特徴において、光ファイバ導波路の少なくとも一部分は、ガラスで作られている。
【００４９】
本発明のこの態様の一特徴において、光ファイバ導波路の少なくとも一部分は、１若しくはそれ以上のポリマーで作られている。
【００５０】
本発明の別の態様は、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コアと、活性コアを取り囲み、大部分において空気を含み且つ周辺光を透過させるように構成されているハニカムクラッド層と、導波路の端部の近位に位置する出口ポートとを含む光ファイバ導波路を含む太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、導波路の出口ポートの近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池さらに含む。活性コア層は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【００５１】
本発明の別の態様は、コアと、コアを取り囲み、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性クラッド層と、活性クラッド層を取り囲み、大部分において空気を有し且つ周辺光を透過させるように構成されているハニカムクラッド層と、導波路の端部の近位に位置する出口ポートとを含む光ファイバ導波路に関するものである。コアは、活性クラッド層内に含まれる材料により放射される光を閉じ込めるように構成されており、前記導波路は、光を出口ポートへ導くように構成されている。
【００５２】
本発明の別の態様は、コアと、コアを取り囲み、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性クラッド層と、活性クラッド層を取り囲み、大部分において空気を有し且つ周辺光を透過させるように構成されているハニカムクラッド層と、導波路の端部の近位に位置する出口ポートとを含む光ファイバ導波路を含む太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、導波路の出口ポートの近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池をさらに含む。コアは、活性クラッド層内に含まれる材料により放射される光を閉じ込めるように構成されており、導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【００５３】
本発明の別の態様は、光を電気エネルギーに変換する方法に関するものである。方法は、光ファイバ導波路の活性クラッド層内に含まれる材料が光を吸収する工程と、その後、光ファイバ導波路の活性クラッド層内に含まれる材料が光を放射する工程と、光ファイバ導波路のコアを介して、含まれる材料により放射された光を、光ファイバ導波路の出口ポートの近位に配置された太陽電池へ導く工程と、太陽電池において、光ファイバ導波路を介して太陽電池へ導かれた光を電気エネルギーに変換する工程とを含む。
【００５４】
本発明の別の態様は太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、３若しくはそれ以上のコア層を含む導波路と、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池とを含む。前記３若しくはそれ以上のコア層のうち中央コア層の屈折率は、３若しくはそれ以上のコア層のその他のコア層の屈折率よりも大きい。さらに、コア層の少なくとも１つは、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コア層であり、導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【００５５】
本発明のこの態様の一特徴において、前記３若しくはそれ以上のコア層の各コア層は、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コア層である。
【００５６】
本発明のこの態様の一特徴において、前記中央コア層は、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コア層である。
【００５７】
本発明のこの態様の一特徴において、前記導波路は、導波路が照射されたとき、照射により生じる場の大部分が中央コア層内に閉じ込められるように構成されている。
【００５８】
本発明の別の態様は導波路に関するものである。導波路は、３若しくはそれ以上のコア層を含む。３若しくはそれ以上のコア層のうち中央コア層の屈折率は、３若しくはそれ以上のコア層のその他のコア層の屈折率よりも大きい。さらに、コア層の少なくとも１つは、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コア層であり、前記導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【００５９】
本発明の別の態様は導波路に関するものである。導波路は、第１の値未満の波長を有する光を吸収し、第１の値より大きい波長を有する光を放射するように構成された材料を含む上部コア層と、第２の値未満の波長を有する光を吸収し、第２の値より大きい波長を有する光を放射するように構成された材料を含む下部コア層とを含む。第２の値は第１の値よりも大きい。
【００６０】
本発明のこの態様の一特徴において、上部コア層は、下部コア層よりも多くの光を散乱させるように構成されている。
【００６１】
本発明のこの態様の一特徴において、上部コア層は、１若しくはそれ以上の散乱要素を含む。
【００６２】
本発明のこの態様の一特徴において、第１の値は、上部コア層をある特定の色に見せるように選択されている。
【００６３】
本発明の別の態様は太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、第１の値未満の波長を有する光を吸収し、第１の値より大きい波長を有する光を放射するように構成された材料を含む上部コア層と、第２の値未満の波長を有する光を吸収し、第２の値より大きい波長を有する光を放射するように構成された材料を含む下部コア層とを含む導波路を含む。太陽光発電システムは、１若しくはそれ以上の太陽電池をさらに含む。導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されており、第２の値は第１の値よりも大きい。
【００６４】
本発明の別の態様は導波路に関するものである。導波路は、第１の値より大きい波長を有する光を吸収し、第１の値未満の波長を有する光を放射するように構成された材料を含む上部コア層と、第２の値未満の波長を有する光を吸収し、第２の値より大きい波長を有する光を放射するように構成された材料を含む下部コア層とを含む。第２の値は第１の値よりも小さい。
【００６５】
本発明の別の態様は、第１の値より大きい波長を有する光を吸収し、第１の値未満の波長を有する光を放射するように構成された材料を含む上部コア層と、第２の値未満の波長を有する光を吸収し、第２の値より大きい波長を有する光を放射するように構成された材料を含む下部コア層とを含む導波路を含む太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、１若しくはそれ以上の太陽電池をさらに含む。導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されており、第２の値は第１の値よりも小さい。
【００６６】
本発明の別の態様は導波路に関するものである。導波路は、ある特定の範囲内にある、またはある特定の値より大きい若しくはある特定の値未満の波長を有する光を吸収し、ある特定の範囲内の、またはある特定の値より大きい若しくはある特定の値未満の波長を有する光を放射するように構成された材料を含む上部コア層と、下部コア層とを含む。上部コア層も下部コア層も、光を導くように構成されている。上部コア層は下部コア層よりも多くの光を散乱させるように構成されており、ある特定の範囲または値の１若しくはそれ以上は、上部コア層が特定の色に見えるように選択されている。
【００６７】
本発明のこの態様の一特徴において、下部コア層は活性層を含む。
【００６８】
本発明の別の態様は、ある一定の範囲内にある、またはある値より上若しくは下の波長を有する光を吸収し、ある一定の範囲内の、またはある値より上若しくは下の波長を有する光を放射するように構成された材料を含む上部コア層と、下部コア層とを含む導波路を含む太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、１若しくはそれ以上の太陽電池をさらに含む。導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されており、上部コア層も下部コア層も、光を導くように構成されている。さらに、上部コア層は下部コア層よりも多くの光を散乱させるように構成されており、ある一定の範囲または値の１若しくはそれ以上は、上部コア層を特定の色に見せるように選択されている。
【００６９】
本発明の別の態様は、個々の波長帯域の光を吸収し、光を放射するように構成された材料をそれぞれ含む複数の活性コア層を含む導波路に関するものである。各活性コア層は、光を導くように構成されており、さらに各活性コア層は、複数の活性コア層の１つから漏れる当該層からの放射光が、複数の活性コア層の隣接する活性コア層によって吸収され得るように構成されている。
【００７０】
本発明の別の態様は、個々の波長帯域の光を吸収し、光を放射するように構成された材料をそれぞれ含む複数の活性コア層を含む導波路を含む太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、１若しくはそれ以上の太陽電池をさらに含む。各活性コア層は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池の１つへ導くように構成されており、各活性コア層は、複数の活性コア層の１つから漏れる当該層からの放射光が、複数の活性コア層の隣接する活性コア層によって吸収され得るように構成されている。
【００７１】
本発明の別の態様は方法に関するものである。方法は、導波路の第１の活性コア層内に含まれる材料が光を吸収する工程と、その後、導波路の第１の活性コア層内に含まれる材料が光を放射する工程と、その後、導波路の第２の活性コア層内に含まれる材料が、導波路の第１の活性コア層内に含まれる材料により放射された光を吸収する工程と、導波路の第２の活性コア層を介して、導波路の第２の活性コア層内に含まれる材料により放射された光を、導波路の近位に配置された太陽電池へ導く工程と、太陽電池において、導波路を介して太陽電池へ誘導された光を電気エネルギーに変換する工程とを含む。
【００７２】
本発明の別の態様は、光を吸収し、放射するように構成された材料をそれぞれが含み、それぞれに含まれる材料により放射される光を閉じ込めるようにそれぞれが構成されている２若しくはそれ以上の活性コア層と、２若しくはそれ以上の活性コア層のそれぞれを分離する１若しくはそれ以上のクラッド層とを含む導波路を含む太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池をさらに含み、導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。導波路は、活性コア層のいずれかに含まれる材料によって放射される光の再吸収を最小限に抑えるように構成されている。
【００７３】
本発明の別の態様は、光を吸収し、放射するように構成された材料をそれぞれが含み、それぞれに含まれる材料により放射される光を閉じ込めるようにそれぞれが構成されている２若しくはそれ以上の活性コア層と、２若しくはそれ以上の活性コア層のそれぞれを分離する１若しくはそれ以上のクラッド層とを含む導波路に関するものである。導波路は、光を導くように構成されており、活性コア層のいずれかに含まれる材料によって放射される光の再吸収を最小限に抑えるように構成されている。
【００７４】
本発明の別の態様は、光を吸収し、放射するように構成された材料をそれぞれが含む２若しくはそれ以上の活性コア層と、２若しくはそれ以上の活性コア層のうちの２つを分離するクラッド層とを含む導波路を含む太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池をさらに含む。導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されており、活性コア層の少なくとも１つのためのホスト材料は、導波路により導かれる光の波長を、１若しくはそれ以上の太陽電池が効率よく利用することのできる波長を有する光にシフトするように選択されている。
【００７５】
本発明の別の態様は太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、１若しくはそれ以上の太陽電池と、１若しくはそれ以上の太陽電池が利用しにくい波長を有する光を吸収し、１若しくはそれ以上の太陽電池が利用しやすい光を放射するように構成された材料をそれぞれが含む２若しくはそれ以上の活性コア層、および２若しくはそれ以上の活性コア層のうちの２つを分離するクラッド層を含む導波路とを含む。導波路は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【００７６】
本発明のこの態様の一特徴において、２若しくはそれ以上の活性コア層の少なくとも１つは、エネルギーアップコンバージョンのために構成されており、２若しくはそれ以上の活性コア層の少なくとも他の１つは、エネルギーダウンコンバージョンのために構成されている。
【００７７】
本発明の別の態様は方法に関するものである。方法は、導波路の第１の活性コア層に含まれる材料が、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池が利用しにくい波長を有する光を吸収する工程と、その後、導波路の第１の活性コア層に含まれる材料が、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池が利用しやすい波長を有する光を放射する工程と、導波路の第２の活性コア層に含まれる材料が、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池が利用しにくい波長を有する光を吸収する工程と、その後、導波路の第２の活性コア層に含まれる材料が、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池が利用しやすい波長を有する光を放射する工程と、導波路の第１および第２の活性コア層を介して、導波路の第１および第２の活性コア層に含まれる材料により放射された光を、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池へ導く工程と、１若しくはそれ以上の太陽電池において、導波路を介して１若しくはそれ以上の太陽電池へ導かれた光を電気エネルギーに変換する工程とを含む。
【００７８】
本発明のこの態様の一特徴において、第１の活性コア層に含まれる材料による吸収および放射は蛍光過程である。
【００７９】
本発明のこの態様の一特徴において、第１の活性コア層に含まれる材料による吸収および放射は燐光過程である。
【００８０】
本発明のこの態様の一特徴において、第１の活性コア層に含まれる材料による吸収および放射は、線形多光子吸収過程の一部である。
【００８１】
本発明のこの態様の一特徴において、第１の活性コア層に含まれる材料による吸収および放射は、非線形多光子吸収過程の一部である。
【００８２】
本発明の別の態様は方法に関するものである。方法は、導波路の層に含まれる材料が、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池が利用しにくい波長を有する光を吸収する工程と、その後、導波路の層に含まれる材料が、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池が利用しやすい波長を有する光を放射する工程と、導波路を介して、導波路の層に含まれる材料により放射された光を、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池へ導く工程と、１若しくはそれ以上の太陽電池において、導波路を介して１若しくはそれ以上の太陽電池へ導かれた光を電気エネルギーに変換する工程とを含む。
【００８３】
本発明のこの態様の一特徴において、層に含まれる材料による吸収および放射は、線形多光子吸収過程の一部である。
【００８４】
本発明のこの態様の一特徴において、層に含まれる材料による吸収および放射は、非線形多光子吸収過程の一部である。
【００８５】
本発明のこの態様の一特徴において、材料は、硫化カルシウムベースのユウロピウム−サマリウムを含む。
【００８６】
本発明のこの態様の一特徴において、材料は、硫化カルシウムベースのセリウム−サマリウムを含む。
【００８７】
本発明の別の態様は方法に関するものである。方法は、プラズモン共鳴を利用した導波路において、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池が利用しにくい波長を有する光を、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池が利用しやすい波長を有する光に変換する工程と、導波路を介して、変換された光を導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池へ導く工程と、１若しくはそれ以上の太陽電池において、導波路を介して１若しくはそれ以上の太陽電池へ導かれた光を電気エネルギーに変換する工程とを含む。
【００８８】
本発明の別の態様は太陽光発電システムに関するものである。システムは、１若しくはそれ以上の太陽電池と、プラズモン共鳴を利用して、配置された１若しくはそれ以上の太陽電池が利用しにくい波長を有する光を、導波路の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池が利用しやすい波長を有する光に変換するように構成されている、金属ナノ粒子を組み込んだ下層、および光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成された少なくとも１つのコア層を含む導波路とを含む。
【００８９】
本発明の別の態様は、表面に導波路構造を設ける方法に関するものである。方法は、表面に第１のクラッド層を設ける工程と、前記表面に、第１のクラッド層の上に配置されるコア層を設ける工程とを含む。前記コア層は第１のクラッド層よりも高い屈折率を有する。
【００９０】
本発明のこの態様の一特徴において、方法は、前記面に、コア層の上に配置される第２のクラッド層を設ける工程をさらに含み、コア層は第２のクラッド層よりも高い屈折率を有する。
【００９１】
本発明のこの態様の一特徴において、方法は、前記表面に第１のクラッド層を設ける上記工程の前に、前記表面に反射コーティングを設ける工程をさらに含む。
【００９２】
本発明のこの態様の一特徴において、表面は円筒面を含む。
【００９３】
本発明のこの態様の一特徴において、第１のクラッド層とコア層の双方は同時に設けられる。
【００９４】
本発明のこの態様の一特徴において、コア層は、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性コア層である。
【００９５】
本発明のこの態様の一特徴において、第１のクラッド層は、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性クラッド層である。
【００９６】
本発明のこの態様の一特徴において、第２のクラッド層は、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む活性クラッド層である。
【００９７】
本発明のこの態様の一特徴において、層の１若しくはそれ以上は、スピンコーティングによって設けられる。
【００９８】
本発明のこの態様の一特徴において、層の１若しくはそれ以上は、スプレーコーティングによって設けられる。
【００９９】
本発明のこの態様の一特徴において、層の１若しくはそれ以上は、ブラッシングによって設けられる。
【０１００】
本発明のこの態様の一特徴において、層の１若しくはそれ以上は、ミストコーティングによって設けられる。
【０１０１】
本発明のこの態様の一特徴において、層の１若しくはそれ以上は、浸漬によって設けられる。
【０１０２】
本発明のこの態様の一特徴において、層の１若しくはそれ以上は、圧延によって設けられる。
【０１０３】
本発明のこの態様の一特徴において、層の１若しくはそれ以上は、フィルムとして設けられる。
【０１０４】
本発明のこの態様の一特徴において、第１のクラッド層、コア層、および第２のクラッド層は、すべて同時に設けられる。
【０１０５】
本発明のこの態様の一特徴において、方法は、照射されるときに特定の色を表すように構成されたコア層を設ける工程をさらに含む。
【０１０６】
本発明の別の態様は、曲面太陽集熱器に関するものである。曲面太陽集熱器は、光を吸収し、放射するように構成された材料を含む活性層を含む、曲面に設けられた導波路構造と、導波路構造の近位に配置された１若しくはそれ以上の太陽電池とを含む。導波路構造は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【０１０７】
本発明のこの態様の一特徴において、曲面はポールを含む。
【０１０８】
本発明の別の態様は太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、ガラスと、光を吸収し、放射するように構成された材料を含む、ガラスの表面に設けられている活性導波路層と、１若しくはそれ以上の太陽電池とを含む。ガラス表面の屈折率は活性導波路層の屈折率以上であり、活性層に含まれる材料により放射される光は、ガラスおよび活性導波路層の１若しくはそれ以上を通って１若しくはそれ以上の太陽電池まで伝搬する。
【０１０９】
本発明のこの態様の一特徴において、システムは、１若しくはそれ以上の設けられたクラッド層を含む。
【０１１０】
本発明のこの態様の一特徴において、活性導波路層は、２つの設けられた活性導波路層の１つである。
【０１１１】
本発明の別の態様は太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、ガラスと、光を吸収し、放射するように構成された材料を含む、ガラスの表面に設けられている活性導波路層と、１若しくはそれ以上の太陽電池とを含む。ガラス表面の屈折率は活性導波路層の屈折率よりも小さく、活性層に含まれる材料により放射される光は、活性導波路層を通って１若しくはそれ以上の太陽電池まで伝搬し、ガラスはクラッド層として機能する。
【０１１２】
本発明の別の態様は、太陽光発電システムを設置する方法に関するものである。方法は、ガラス部分の近位に１若しくはそれ以上の太陽電池を設置する工程と、ガラス部分の表面に、光を吸収し、放射するように構成された材料を含む活性層を含む導波路構造を設ける工程とを含む。導波路構造を設けた後で、導波路構造の活性層に含まれる材料により放射される光は、導波路構造およびガラス部分の１若しくはそれ以上により１若しくはそれ以上の太陽電池へ導かれる。
【０１１３】
本発明の別の態様は、積層ガラスに関するものである。積層ガラスは、第１および第２のガラス部分と、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む、第１および第２のガラス部分を相互に接着する活性接着層とを含む。接着層の屈折率は、ガラス部分のいずれの屈折率よりも高いものであり、前記材料により放射される光の大部分が活性接着層内を伝搬する。
【０１１４】
本発明のこの態様の一特徴において、接着層は、ポリビニルブチラール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｂｕｔｙｒａｌ：ＰＶＢ）を含む。
【０１１５】
本発明のこの態様の一特徴において、接着層は、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｖｉｎｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ：ＥＶＡ）を含む。
【０１１６】
本発明のこの態様の一特徴において、接着層は、光ファイバを含む。
【０１１７】
本発明のこの態様の一特徴において、接着層は、色素を含む。
【０１１８】
本発明のこの態様の一特徴において、接着層は、染料を含む。
【０１１９】
本発明の別の態様は、第１および第２のガラス部分と、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む、第１および第２のガラス部分を相互に接着する活性接着層とを含む積層ガラスを含む太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、１若しくはそれ以上の太陽電池さらに含む。接着層の屈折率はガラス部分のいずれの屈折率よりも高く、材料により放射される光が大部分において活性接着層を伝搬して前記１若しくはそれ以上の太陽電池に至る。
【０１２０】
本発明の別の態様は、積層ガラスに関するものである。積層ガラスは、第１および第２のガラス部分と、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む、第１および第２のガラス部分を相互に接着する活性接着層とを含む。前記接着層の屈折率は、ガラス部分のいずれの屈折率よりも低いものであり、前記材料により放射される光の大部分がガラス部分内を伝搬する。
【０１２１】
本発明の別の態様は太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、第１および第２のガラス部分と、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む、第１および第２のガラス部分を相互に接着する活性接着層とを含む積層ガラスを含む。太陽光発電システムは、１若しくはそれ以上の太陽電池をさらに含む。接着層の屈折率は、ガラス部分のいずれの屈折率よりも低いものであり、前記材料により放射される光の大部分がガラス部分を伝搬して１若しくはそれ以上の太陽電池に至る。
【０１２２】
本発明の別の態様は、１若しくはそれ以上の太陽電池と、光を１若しくはそれ以上の太陽電池の近位の領域へ導くように構成された導波路と、光を方向転換するように構成された光学構造体とを含む太陽光発電システムに関するものである。導波路は、光を吸収し、放射するように構成された材料を含む。
【０１２３】
本発明のこの態様の一特徴において、光学構造体は、グレーティングを含む。
【０１２４】
本発明のこの態様の一特徴において、光学構造体は、プリズムを含む。
【０１２５】
本発明のこの態様の一特徴において、光学構造体は、傾斜面を含む。
【０１２６】
本発明のこの態様の一特徴において、光学構造体は、直角構造体を含む。
【０１２７】
本発明のこの態様の一特徴において、光学構造体は、反射器を含む。
【０１２８】
本発明のこの態様の一特徴において、光学構造体は、散乱面を含む。
【０１２９】
本発明のこの態様の一特徴において、光学構造体は、光を導波路へ直接結合するのに利用される。
【０１３０】
本発明の別の態様は、複数の光ファイバ導波路を含む布地に関するものである。光ファイバ導波路の少なくとも１つは、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む。
【０１３１】
本発明のこの態様の一特徴において、布地は織布を含む。
【０１３２】
本発明のこの態様の一特徴において、布地は不織布を含む。
【０１３３】
本発明の別の態様は、複数の光ファイバ導波路で作られた布地であって、当該布地の少なくとも１つが光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含むものである、前記布地と、１若しくはそれ以上の太陽電池とを含む太陽光発電システムに関するものである。布地は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【０１３４】
本発明の別の態様は、少なくとも１つが光を吸収し、放射するように構成された材料を含む複数の光ファイバ導波路で作られた布地と、１若しくはそれ以上の太陽電池とを含む衣料品に関するものである。布地は、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【０１３５】
本発明の別の態様は、少なくとも１つが光を吸収し、放射するように構成された材料を含む複数の光ファイバ導波路で作られた布地と、１若しくはそれ以上の太陽電池と、１若しくはそれ以上の加熱要素または冷却要素とを含む太陽光発電システムに関するものである。布地は、１若しくはそれ以上の加熱要素または冷却要素に電力供給する際に使用されるべき電気エネルギーに変換するために、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【０１３６】
本発明の別の態様は、複数の光ファイバ導波路で作られた布地であって、当該布地の少なくとも１つが光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含むものである、前記布地と、１若しくはそれ以上の太陽電池と、１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素とを含む太陽光発電システムに関するものである。前記布地は光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導いて、前記１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素に貯蔵される電気エネルギーに変換するように構成されている。
【０１３７】
本発明のこの態様の一特徴において、１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素は電池を含む。
【０１３８】
本発明のこの態様の一特徴において、１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素はコンデンサを含む。
【０１３９】
本発明のこの態様の一特徴において、１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素は、積層エネルギー貯蔵要素を含む。
【０１４０】
本発明のこの態様の一特徴において、１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素は、モバイル電子機器に電力を提供することができるように構成されている。
【０１４１】
本発明のこの態様の一特徴において、システムはさらにモバイル電子機器を含み、１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素は、モバイル電子機器に電力を提供することができるように構成されている。
【０１４２】
本発明の別の態様は、複数の光ファイバ導波路で作られた布地であって、当該布地の少なくとも１つは光を吸収し、放射するように構成された材料を含むものである、前記布地と、１若しくはそれ以上の太陽電池と、１若しくはそれ以上の加熱要素または冷却要素と、１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素とを含む太陽光発電システムに関するものである。前記布地は光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導いて、前記１若しくはそれ以上の加熱要素若しくは冷却要素に電力供給する際に使用される電気エネルギー、または、後で前記１若しくはそれ以上の加熱要素に電力供給するためにエネルギー貯蔵要素に貯蔵される電気エネルギーに変換するように構成されている。
【０１４３】
本発明の別の態様は、光を吸収し、放射するように構成された材料を含む導波路と、１若しくはそれ以上の太陽電池と、１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素とを含む太陽光発電システムに関するものである。布地は、１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素に貯蔵されるべき電気エネルギーに変換するために、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されている。
【０１４４】
本発明のこの態様の一特徴において、１若しくはそれ以上のエネルギー貯蔵要素は、プラグまたは差し込み口を介してモバイル電子機器に電力を提供することができるように構成されている。
【０１４５】
本発明の別の態様は、光を吸収し、且つ放射するように構成された塗料を含み、表面への当該塗料の塗布により、材料を含む、光を導くように構成された導波路構造が作用するように構成されている塗料に関するものである。
【０１４６】
本発明の別の態様は、光を透過するように構成された第１の構造層と、第２の構造層と、第１の構造層と第２の構造層との間に挟まれた第１の布地層とを含む建築構成材に関するものである。第１の布地層は、複数の光ファイバ導波路で作られ、当該光ファイバ導波路のうちの少なくとも１つは光を吸収し、放射するように構成された材料を含む。
【０１４７】
本発明のこの態様の一特徴において、建築構成材は、さらに、前記第１の布地層と構造層の１つとの間に配置され、複数の光ファイバ導波路で作られている第２の布地層を含み、当該第２の布地層の光ファイバ導波路の少なくとも１つは、光を吸収し、且つ放射するように構成された材料を含む。
【０１４８】
本発明のこの態様の一特徴において、第１の布地層はエネルギーを増加させるために構成されており、第２の布地層はエネルギー減少させるために構成されている。
【０１４９】
本発明の別の態様は、光を透過するように構成された第１の構造層と、第２の構造層と、第１の構造層と第２の構造層との間に挟まれた布地とを含む建築構成材を含む太陽光発電システムに関するものである。太陽光発電システムは、１若しくはそれ以上の太陽電池をさらに含む。布地は、複数の光ファイバ導波路で作られており、光を１若しくはそれ以上の太陽電池へ導くように構成されており、光ファイバ導波路の少なくとも１つは、光を吸収し、放射するように構成された材料を含む。
【０１５０】
本発明の別の態様は、光を吸収し、より高い波長および／またはより低い波長の光を放射し、それによって光の波長を太陽電池のより高い効率の領域へ調整する１若しくはそれ以上の活性層を含む導波路構造に関するものである。
【０１５１】
本発明の別の態様は、再吸収を低減するようにスペクトルバンドの異なる領域のための複数の活性層を含む導波路構造に関するものである。
【０１５２】
本発明の別の態様は、活性クラッド層と不活性コアとを含む導波路構造に関するものである。
【０１５３】
本発明の別の態様は、短い波長を有する光を吸収し、特定の太陽電池に適したより長い波長を有する光を放射する１若しくはそれ以上の層を含む導波路構造に関するものである。
【０１５４】
本発明の別の態様は、長い波長を有する光を吸収し、特定の太陽電池に適したより短い波長を有する光を放射する１若しくはそれ以上の層を含む導波路構造に関するものである。
【０１５５】
本発明の別の態様は、長い波長を有する光を吸収し、その光を、プラズモン共鳴により、特定の太陽電池に適したより短い波長を有する光に変換する１若しくはそれ以上の層を含む導波路構造に関するものである。
【０１５６】
本発明の別の態様は、活性コア領域を有する一次元導波路構造に関するものである。
【０１５７】
本発明の別の態様は、活性クラッド領域を有する一次元導波路構造に関するものである。
【０１５８】
本発明の別の態様は、空気クラッドが利用される活性コア領域を有する一次元導波路構造に関するものである。
【０１５９】
本発明の別の態様は、１若しくはそれ以上のクラッド層が活性である２若しくはそれ以上のクラッド層を有する一次元導波路構造に関するものである。
【０１６０】
本発明の別の態様は、導波路構造の１若しくはそれ以上の縁部が反射コーティングを含む本明細書で開示する導波路構造に関するものである。
【０１６１】
本発明の別の態様は、次の層：平坦化層、クラッド層、活性クラッド層、不活性コア層、活性コア層、カスタム色を発生するように構成された活性層、異なる波長帯域で働く活性層、および保護層の各層のうちの１若しくはそれ以上を含む、表面上に設けられた平面導波路構造に関するものである。
【０１６２】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、通常のガラス上に設けられている。
【０１６３】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、窓のガラス上に設けられている。
【０１６４】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、ドアのガラス上に設けられている。
【０１６５】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、ドアといった木製面上に設けられている。
【０１６６】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、サイディング上に設けられている。
【０１６７】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、シャッタ上に設けられている。
【０１６８】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、内壁上に設けられている。
【０１６９】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、外壁上に設けられている。
【０１７０】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、金属面上に設けられている。
【０１７１】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、ガラス繊維面上に設けられている。
【０１７２】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、自動車の表面上に設けられている。
【０１７３】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、トラックの表面上に設けられている。
【０１７４】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、自動車のダッシュボード上に設けられている。
【０１７５】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、１若しくはそれ以上の屋根瓦上に設けられている。
【０１７６】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、曲面上に設けられている。
【０１７７】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、交通信号灯用の支柱上に設けられている。
【０１７８】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、街路灯用の支柱上に設けられている。
【０１７９】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、携帯電話用タワー上に設けられている。
【０１８０】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、道路標識上に設けられている。
【０１８１】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、屋外広告板上に設けられている。
【０１８２】
本発明のこの態様の一特徴において、そのような導波路構造は、橋梁上に塗装されている。
【０１８３】
本発明の別の態様は、本明細書で開示する導波路から、太陽電池の面外設置のためのプリズムを介して、１若しくはそれ以上の太陽電池へ光を送達する工程を含む方法に関するものである。
【０１８４】
本発明の別の態様は、本明細書で開示する導波路から、１若しくはそれ以上のマイクロレンズを介して、１若しくはそれ以上の太陽電池へ光を送達する工程を含む方法に関するものである。
【０１８５】
本発明の別の態様は、本明細書で開示する導波路から、１若しくはそれ以上の円柱レンズを介して、１若しくはそれ以上の太陽電池へ光を送達する工程を含む方法に関するものである。
【０１８６】
本発明の別の態様は、本明細書で開示する導波路から、導波路の縁部のところの１若しくはそれ以上のナノ構造体を介して、１若しくはそれ以上の太陽電池へ光を送達する工程を含む方法に関するものである。
【０１８７】
本発明のこの態様の一特徴において、縁部は、反射防止コーティングを含む。
【０１８８】
本発明の別の態様は、導波路による集光と、コンデンサおよび／または電池を利用したエネルギー貯蔵とのために構成された多層構造体に関するものである。
【０１８９】
本発明の別の態様は、ファイバ導波路を含む織布に関するものである。
【０１９０】
本発明の別の態様は、ファイバ導波路を含む不織布に関するものである。
【０１９１】
本発明の別の態様は、衣類に利用される布地に関するものである。
【０１９２】
本発明の別の態様は、軍人用衣類に利用される布地に関するものである。
【０１９３】
本発明の別の態様は、ハイカー用衣類に利用される布地に関するものである。
【０１９４】
本発明の別の態様は、ランナー用衣類に利用される布地に関するものである。
【０１９５】
本発明の別の態様は、電池式電子機器の充電用に構成された衣類に利用される布地に関するものである。
【０１９６】
本発明の別の態様は、布の中間層を加熱し、または冷却するために１若しくはそれ以上の加熱要素または冷却要素と組み合わせて利用される布地に関するものである。
【０１９７】
本発明の別の態様は、自動車の座席に利用される布地に関するものである。
【０１９８】
本発明の別の態様は、自動車内張りに利用される布地に関するものである。
【０１９９】
本発明の別の態様は、テントに利用される布地に関するものである。
【０２００】
本発明の別の態様は、パッドを作るのに利用される布地に関するものである。
【０２０１】
本発明の別の態様は、マウスパッドを作るのに利用される布地に関するものである。
【０２０２】
本発明の別の態様は、アームバッドを作るのに利用される布地に関するものであり、アームバンドは、モバイル電子機器に電力供給し、または充電するためにユーザによって装着されるように構成されている。
【０２０３】
本発明の別の態様は、ブリーフケースに利用される布地に関するものである。
【０２０４】
本発明の別の態様は、バックパックに利用される布地に関するものである。
【０２０５】
本発明の別の態様は、コンピュータケースに利用される布地に関するものである。
【０２０６】
本発明の別の態様は、ラップトップスリーブに利用される布地に関するものである。
【０２０７】
本発明の別の態様は、巨大な集光領域を形成するように構成された巻き上げ式／折り畳み式マットに利用される布地に関するものである。
【０２０８】
本発明の別の態様は、カーテンに利用される布地に関するものである。
【０２０９】
本発明の別の態様は、日除けに利用される布地に関するものである。
【０２１０】
本発明の別の態様は、キャノピーに利用される布地に関するものである。
【０２１１】
本発明の別の態様は、屋根用のシート材として利用される布地に関するものである。
【０２１２】
本発明の別の態様は、屋根用の絶縁材として利用される布地に関するものである。
【０２１３】
本発明の別の態様は、パティオの傘に利用される布地に関するものである。
【０２１４】
本発明の別の態様は、ブラインドに利用される布地に関するものである。
【０２１５】
本発明の別の態様は、フレンチシャッタに利用される布地に関するものである。
【０２１６】
本発明の別の態様は、自動車用のサイド・ウィンドウ・シールドに利用される布地に関するものである。
【０２１７】
本発明の別の態様は、自動車用のリア・ウィンドウ・シールドに利用される布地に関するものである。
【０２１８】
本発明の別の態様は、ＲＶ用のウィンドウシールドに利用される布地に関するものである。
【０２１９】
本発明の別の態様は、トラック用のウィンドウシールドに利用される布地に関するものである。
【０２２０】
本発明の別の態様は、車両用のシートカバーに利用される布地に関するものである。
【０２２１】
本発明の別の態様は、車両用マットに利用される布地に関するものである。
【０２２２】
本発明の別の態様は導波路に関するものである。
【０２２３】
本発明の別の態様は、光ファイバ導波路に関するものである。
【０２２４】
本発明の別の態様は、スラブ型導波路に関するものである。
【０２２５】
本発明の別の態様は、長方形の形状を有する導波路に関するものである。
【０２２６】
本発明の別の態様は、多層導波路に関するものである。
【０２２７】
本発明の別の態様は、複数のコア層を含む導波路に関するものである。
【０２２８】
本発明の別の態様は、太陽光発電システムに関するものである。
【０２２９】
本発明の別の態様は、織布に関するものである。
【０２３０】
本発明の別の態様は、不織布に関するものである。
【０２３１】
本発明の別の態様は、表面に導波路構造を設ける方法に関するものである。
【０２３２】
本発明の別の態様は、光を電気エネルギーに変換する方法に関するものである。
【０２３３】
本発明の別の態様は、太陽光発電システムを構築する方法に関するものである。
【０２３４】
本発明の別の態様は、太陽光発電システムを利用する方法に関するものである。
【０２３５】
本発明の別の態様は、太陽電池の効率を最大化する方法に関するものである。
【０２３６】
本発明の別の態様は、プラズモン共鳴を利用する方法に関するものである。
【０２３７】
本発明の別の態様は、多光子吸収を利用する方法に関するものである。
【０２３８】
本発明の別の態様は、塗料に関するものである。
【０２３９】
本発明の別の態様は、蛍光塗料に関するものである。
【０２４０】
本発明の別の態様は、建築材料に関するものである。
【０２４１】
本発明の別の態様は、強化ガラスに関するものである。
【０２４２】
本発明の別の態様は、１若しくはそれ以上の光学構造体を含む太陽光発電システムに関するものである。
【０２４３】
本発明の別の態様は、布地で作られた衣類に関するものである。
【０２４４】
本発明の別の態様は、導波路と加熱要素または冷却要素とを含む太陽光発電装置に関するものである。
【０２４５】
本発明の別の態様は、モバイル電子機器に充電し、または電力供給するように構成された太陽光発電装置に関するものである。
【０２４６】
本発明の以上の態様および特徴に加えて、本発明は、そのような態様および特徴の様々な可能な組み合わせおよび部分的組み合わせをさらに包含することにも留意すべきである。
【０２４７】
次に、本発明の１若しくはそれ以上の好ましい実施形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。図面においては同じ要素を同じ参照番号で示す。
【図面の簡単な説明】
【０２４８】
【図１】図１は、例示的スラブ型導波路の断面の概略図である。
【図２】図２は、３つのコア層と、最上部および最下部のクラッド層とを含む導波路を図示する。
【図３】図３は、例示的チャネル導波路の断面を図示する。
【図４】図４は、図１の例示的導波路内に位置する点光源から放射される例示的光線の進行を図示する。
【図５】図５は、量子ドットの一種の吸収スペクトルおよび放射スペクトルを図示する。
【図６】図６は、例示的周波数シフト過程に対応するグラフである。
【図７】図７は、例示的多光子吸収過程に対応するグラフである。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の１若しくはそれ以上の態様による太陽光発電デバイスを図示する。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａの太陽光発電デバイスの断面図である。
【図９】図９は、本発明の１若しくはそれ以上の態様による空気クラッド太陽光発電デバイスを図示する。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の１若しくはそれ以上の態様による例示的ファイバ導波路を図示する。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の１若しくはそれ以上の態様による例示的ファイバ導波路を図示する。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本発明の１若しくはそれ以上の態様による例示的ファイバ導波路を図示する。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、本発明の１若しくはそれ以上の態様による例示的ファイバ導波路を図示する。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の１若しくはそれ以上の態様による例示的懸垂コア光ファイバ導波路を図示する。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明の１若しくはそれ以上の態様による例示的懸垂コア光ファイバ導波路を図示する。
【図１２Ａ】図１２Ａは、点光源による照射に基づく、単一のコアを有する例示的スラブ型導波路における波の伝搬を図示する。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、点光源による照射に基づく、３つのコアを有する例示的スラブ型導波路における波の伝搬を図示する。
【図１３Ａ】図１３Ａは、３つの活性コアを含む例示的導波路を図示する。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、２つの活性層と、１つの不活性導波路コアとを含む例示的導波路を図示する。
【図１４】図１４は、クラッド層で分離された２つのコア層を含む例示的導波路構造を図示する。
【図１５】図１５は、粗面上に形成された導波路を図示する。
【図１６】図１６は、円筒形ポストの表面に形成された導波路を図示する。
【図１７】図１７は、ガラスへの導波路構造の適用を伴う２つの事例を図示する。
【図１８】図１８は、ガラスへの導波路構造の適用を伴う２つの事例を図示する。
【図１９】図１９は、本発明の１若しくはそれ以上の態様による強化ガラスを図示する。
【図２０】図２０は、本発明の１若しくはそれ以上の態様による強化ガラスを図示する。
【図２１】図２１は、本発明の１若しくはそれ以上の態様による強化ガラスを図示する。
【図２２】図２２は、光を太陽電池へ方向付けるための導波路内、導波路の一部、または導波路の近位に配置された光学構造体の使用を図示する。
【図２３】図２３は、上部構造層と下部構造層との間に挟まれたファイバを含む建築材料を図示する。
【発明を実施するための形態】
【０２４９】
前置きすると、本発明は幅広い実用性および応用を有することが、関連技術の通常の技能を有する者（「当業者」）には容易に理解されるであろう。さらに、「好ましい」として論じられ、特定されるあらゆる実施形態は、本発明を実行するために企図される最善の態様の一部であるとみなされる。また、本発明の十分かつ有効な開示を提供するに際して、さらに多くの例を示すために、他の実施形態を論じる場合もある。理解されるように、いかなる実施形態も、本発明の前述の各態様のうちのただ１つを組み込んでいても、複数を組み込んでいてもよく、さらに前述の特徴のうちのただ１つを組み込んでいても、複数を組み込んでいてもよい。さらに、多くの実施形態、例えば、適応形態、変形形態、改変形態、および同等の構成などが、本明細書で説明する各実施形態によって暗黙的に開示され、本発明の範囲内に含まれるものである。
【０２５０】
したがって、本明細書では、本発明を、１若しくはそれ以上の実施形態との関連で詳細に説明するが、本開示は、本発明を図示し、例示するためのものであり、本発明の十分かつ有効な開示を提供することを目的としてなされるものにすぎないことを理解すべきである。１若しくはそれ以上の実施形態の本明細書における詳細な開示は、本発明に与えられる特許保護の範囲を制限することが意図されるものでも、特許保護の範囲を制限するものと解釈されるべきものでもなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物により定義されるべきである。本発明に与えられる特許保護の範囲が、本明細書に記載され、特許請求の範囲自体には明示的に記載されていない限定事項を請求項に読み込むことによって定義されることは意図されていない。
【０２５１】
よって例えば、本明細書に記載される様々な製法または方法の工程の（１若しくはそれ以上の）連続および／または時間的順序は例示であり、限定ではない。したがって、様々な製法または方法の工程は、ある連続または時間的順序であるものとして図示され、説明され得るが、そのような製法または方法の工程はいずれも、特に指示しない限り、どんな特定の連続または順序で実行されることにも限定されるものではないことを理解すべきである。実際、そのような製法または方法中の工程は、一般には、様々な異なる連続および順序において、しかも本発明の範囲内に留まったままで実行され得る。したがって、本発明に与えられる特許保護の範囲は、本明細書に記載される説明ではなく添付の特許請求の範囲により定義されるべきである。
【０２５２】
加えて、本明細書で使用される各用語は、当業者がそのような用語の意味を本明細書中のそのような用語の文脈的用法に基づいて理解するはずの用語を指すものであることに留意することも重要である。本明細書で使用される用語の、その用語の文脈的用法に基づいて当業者により理解される意味が、そのような用語の特定の辞書による定義といずれかの点で異なる限りにおいては、当業者により理解されるその用語の意味が優先されるべきことが意図されている。
【０２５３】
合衆国法典第３５巻第１１２条第６パラグラフの適用性に関して、どんな請求項の構成要件も、それに関してこの条項が請求項の構成要件の解釈において適用されることが意図されている、「〜のための手段」または「〜のための工程」という明示的な句がその請求項の構成要件において実際に使用されているのでない限り、この条項に従って読み取られるべきことが意図されるものではない。
【０２５４】
さらに、本明細書で使用される場合、「ａ」および「ａｎ」はそれぞれ、文脈上の用法により他の意味に解すべきでない限り、一般に「少なくとも１つの」を表し、複数の除外するものではないことに留意することも重要である。よって、「林檎が入ったピクニックバスケット（ａ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｈａｖｉｎｇ  ａｎ  ａｐｐｌｅ）」という場合は、「少なくとも１つの林檎が入ったピクニックバスケット（ａ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｈａｖｉｎｇ  ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ａｐｐｌｅ）」も、「複数の林檎が入ったピクニックバスケット（ａ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｈａｖｉｎｇ  ａｐｐｌｅｓ）」も表現する。これに対して、「１個の林檎が入ったピクニックバスケット（ａ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｈａｖｉｎｇ  ａ  ｓｉｎｇｌｅ  ａｐｐｌｅ）」という場合は、「ただ１つの林檎が入ったピクニックバスケット（ａ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｈａｖｉｎｇ  ｏｎｌｙ  ｏｎｅ  ａｐｐｌｅ）」を表現する。
【０２５５】
本明細書で項目のリストをつなぐために使用されるとき、「または（ｏｒ）」は、「項目のうちの少なくとも１つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｉｔｅｍｓ）」を表し、リストの複数の項目を除外するものではない。よって、「チーズまたはクラッカーが入ったピクニックバスケット（ａ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｈａｖｉｎｇ  ｃｈｅｅｓｅ  ｏｒ  ｃｒａｃｋｅｒｓ）」という場合は、「クラッカーなしでチーズが入ったピクニックバスケット（ａ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｈａｖｉｎｇ  ｃｈｅｅｓｅ  ｗｉｔｈｏｕｔ  ｃｒａｃｋｅｒｓ）」、「チーズなしでクラッカーが入ったピクニックバスケット（ａ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｈａｖｉｎｇ  ｃｒａｃｋｅｒｓ  ｗｉｔｈｏｕｔ  ｃｈｅｅｓｅ）」、および「チーズとクラッカーの両方が入ったピクニックバスケット（ａ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｈａｖｉｎｇ  ｂｏｔｈ  ｃｈｅｅｓｅ  ａｎｄ  ｃｒａｃｋｅｒｓ）」を表現する。最後に、本明細書で項目のリストをつなぐために使用されるとき、「および（ａｎｄ）」は、「リストの項目のすべて（ａｌｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｉｔｅｍｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｌｉｓｔ）」を表す。よって、「チーズおよびクラッカーが入ったピクニックバスケット（ａ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｈａｖｉｎｇ  ｃｈｅｅｓｅ  ａｎｄ  ｃｒａｃｋｅｒｓ）」と言う場合は、「チーズが入ったピクニックバスケットであり、ピクニックバスケットにはさらにクラッカーが入っている（ａ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｈａｖｉｎｇ  ｃｈｅｅｓｅ，ｗｈｅｒｅｉｎ  ｔｈｅ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｆｕｒｔｈｅｒ  ｈａｓ  ｃｒａｃｋｅｒｓ）」を表現すると共に、「クラッカーが入ったピクニックバスケットであり、ピクニックバスケットにはさらにチーズが入っている（ａ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｈａｖｉｎｇ  ｃｒａｃｋｅｒｓ，ｗｈｅｒｅｉｎ  ｔｈｅ  ｐｉｃｎｉｃ  ｂａｓｋｅｔ  ｆｕｒｔｈｅｒ  ｈａｓ  ｃｈｅｅｓｅ）」も表現する。
【０２５６】
次に図面を参照して、本発明の１若しくはそれ以上の好ましい実施形態を説明する。１若しくはそれ以上の好ましい実施形態の以下の説明は単なる例示にすぎず、いかなる点でも本発明、本発明の実施態様、または使用を限定するためのものではない。
【０２５７】
概要
本発明の１若しくはそれ以上の態様による太陽集光器は、光を吸収し、放射することのできる材料と、材料によって放射される光を導くように構成された光導波路とを含む。本発明の１若しくはそれ以上の態様による太陽光発電（ＰＶ）デバイスまたはシステムは、１若しくはそれ以上のＰＶセル、すなわち太陽電池と、光を１若しくはそれ以上のＰＶセルへ導くように構成されたそのような太陽集光器とを含む。例えば、１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、周辺光で照射されるときにより長い波長の光を発生する蛍光材料が、太陽集光器の導波路内に配置されている。導波路は、光を導波路の出口ポートにおける細い帯状の太陽電池へ導き、そこで光は電気に変換される。
【０２５８】
次に、本発明の態様による、ＰＶシステムおよびＰＶデバイス、太陽集光器、導波路、ならびにこれらと関連付けられる方法の実施態様を説明する。
【０２５９】
波長変更
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、導波路は、１若しくはそれ以上の「活性」層または領域を含む。そのような層または領域は、光（例えば太陽光のスペクトルの一部など）を吸収し、その後に光を放射する能力を有する材料を含むため、活性を有するものとして特徴付けられる。導波路の活性層または領域内に含まれる材料による光のこの放射は、導波路内の非常に多数の点光源を表すものと考えることができる。
【０２６０】
好ましい実施態様では、この含まれる材料は、例えば、蛍光材料や燐光材料といった光ルミネセンス材料である。ある好ましい実施態様では、この材料は導波路のコア層に含まれ、別の好ましい実施態様では、この材料は導波路のクラッド層に含まれる。ある実施態様では、そのような材料は、導波路のコア層とクラッド層の両方に含まれる。
【０２６１】
好ましい実施態様では、可視スペクトルの紫外線および高周波数領域の光は、導波路が光を導く先の太陽電池の効率曲線の最大値に接近するように周波数がダウンシフトされる。図６に、そのような周波数シフトを図示する。シリコンベースの太陽電池では、おおよそ９５０ｎｍで効率がピークに達し、そのため、この値に接近するように光の波長をシフトさせると、太陽電池の発電が増加することになる。１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、光の波長は、この値に接近するようにシフトされる。
【０２６２】
前述のように、光の波長をシフトさせるのに利用できる機構は蛍光と燐光だけではない。多光子吸収（ＭＴＰ：Ｍｕｌｔｉ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）は、同一の周波数または異なる周波数の複数の光子の同時吸収により、分子が第１の状態からより高いエネルギー状態へ励起される機構である。第１の状態とより高いエネルギー状態との間のエネルギー差は、吸収される光子のエネルギーの総和に等しい。ＭＴＰは、線形または非線形の過程とすることができる。線形過程はより効率がよく、例えば、赤外波長の光を、太陽電池により適する近赤外光または可視光に変換するのに利用することもできるはずである。図７に、そのような変換過程の例を図示する。
【０２６３】
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、線形および／または非線形ＭＴＰ過程が、例えば、赤外波長の光から近赤外または可視光へなど、ある波長から別の波長へ光を変換するのに利用される。
【０２６４】
少なくともいくつかの好ましい実施態様では、１１００ｎｍより大きい波長を有する光を吸収しないシリコン太陽電池が利用され、それによって、太陽のスペクトルの一部が完全に利用されなくなる。しかし、１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、この未利用の光の一部または全部を、シリコン太陽電池が利用することのできる低い波長を有する光に変換するのにＭＴＰが利用される。例えば、１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、８００〜１４００ｎｍの波長を有する光を吸収し、スペクトルの赤色領域（６５０ｎｍ前後）の光を放射する硫化カルシウムベースのユウロピウム−サマリウム、および／または、８００〜１４００ｎｍの波長を有する光を吸収し、スペクトルの緑色領域（５１０ｎｍ前後）の光を放射する硫化カルシウムベースのセリウム−サマリウムが利用される。
【０２６５】
長波長の赤外光を短波長の光に変換するための別の機構が表面プラズモンである。表面プラズモンは、金属／誘電体界面と平行な方向に伝搬する表面電磁波である。表面プラズモン波が局所粒子、または粗面上のようなでこぼこに当たると、エネルギーの一部を光として再放射させることができる。この放射光を、様々な方向で金属面の背後において検出することができ、したがって、この光は、図４に図示する点光源のように働く。
【０２６６】
エネルギー変換
次に、１若しくはそれ以上の好ましい実施態様による、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する過程を説明する。まず、導波路が周辺光により照射される。周辺光は吸収、放射され、放射された光の一部が、導波路の出口ポートのところの細い帯状の太陽電池（太陽リボン）へ導かれる。太陽リボンは、そこへ導かれた光を吸収し、電気を発生する。１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、導波路が照射される有効面積が非常に大きく、太陽電池は導波路の出口ポートに位置するだけであり、よって、非常に大きい面積の太陽エネルギーを獲得するのに非常に幅の狭い太陽電池のマトリックスしか必要としない。好ましくは、そのようなシステムにおける太陽電池の効率は増加する。というのは、導波路構造の出口ポートにおける誘導光は構造全体からの光の集合体を表し、あらゆる出口ポートにおける強さが常に高く、それによって、そのようなシステムが、雑音限界を上回る電気信号を生成するための最小レベルの光を必要とする典型的な太陽電池と比べて、非常に低レベルの光の条件下で動作することが可能になるからである。１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、効率を上げるために、反射防止構造が、導波路の出口ポートのところに、または太陽電池の表面に組み込まれている。
【０２６７】
図８Ａに、１若しくはそれ以上の好ましい実施態様によるＰＶデバイス３１０を図示する。ＰＶデバイス３１０は、平面導波路３２０と、そのすべての縁部の周りに配置された太陽リボン３３０とを含む。図８Ｂは、導波路３２０の上部クラッド層３２２および下部クラッド層３２６が照射光を透過し、コア層３２４よりも低い屈折率を有するＰＶデバイス３１０の断面図である。好ましくは、クラッド層３２２、３２６は、その光学的機能に加えて、光損失を生じるおそれのある外部環境および表面からコア層３２４を保護する。好ましくは、導波路構造は、無損失または最小限の損失で、面内屈曲および面外屈曲を可能にする。
【０２６８】
図９に、１若しくはそれ以上の好ましい実施態様による別のＰＶデバイス４１０を図示する。ＰＶデバイス３１０と対照的に、クラッド層３２２、３２６といったクラッド層を含むのではなく、ＰＶデバイス４１０の導波路のコア４２２は空気クラッドである。
【０２６９】
ＰＶデバイス３１０およびＰＶデバイス４１０は例示的ＰＶデバイスであることが理解されるであろう。好ましい実施態様では、物理的クラッドおよび／または空気が、ＰＶデバイスまたはシステムの導波路の１若しくはそれ以上のコア層のためのクラッドとして使用され得る。
【０２７０】
様々な実施態様によれば、光を電気エネルギーに変換するための様々な技術を利用することもできる。１若しくはそれ以上の実施態様に従って任意の適切な技術が利用され得ることが企図されている。
【０２７１】
ファイバ導波路
ある好ましい実施態様では、光ファイバ導波路が、ＰＶシステムまたはデバイスにおいて利用される。図１０Ａに、クラッド５２２に取り囲まれた活性コア５２４を含む例示的円筒形ファイバ導波路５２０を図示する。このクラッド５２２は、周辺光を活性コア９２４に透過させるように構成されている。図１０Ｂ〜図１０Ｄに、それぞれがクラッドに取り囲まれた活性コアを含むさらに別の例示的ファイバ導波路６２０、７２０、８２０を図示する。少なくともいくつかの好ましい実施態様では、コアは、数ミクロン程度の小さい断面直径を有するが、少なくともいくつかの他の好ましい実施態様では、コアは、かなり大きい断面直径を有する。好ましい実施態様では、コアは、ファイバ導波路全体の断面積に対して、特に、一般に通信用途に利用される光ファイバ線路と比べて大きい断面積を有する。
【０２７２】
各例示的導波路のコアは、光を吸収し、放射するように構成された材料を含むため、活性を有するものとして特徴付けられる。これらのファイバ導波路は、好ましくはそれぞれ、導波路の両端に１つずつ、２つの出口ポートを含む。好ましい実施態様では、光を取り込む効率を上げるために、コアとクラッド間の屈折率の差が最大化される。
【０２７３】
図１１Ａ〜図１１Ｂに、そのような目標を意図して設計された例示的空気クラッド、または懸垂コア、導波路９２０、１０２０を図示する。図１１Ａの導波路９２０も図１１Ｂの導波路１０２０も、保護層および／または外側クラッド層を含み得る外層９２２、１０２２と、主として空気を含むハニカムクラッド層９２４、１０２４とを含むが、少なくともいくつかの別の好ましい実施態様では、別の低屈折率材料を含む層が利用されてもよいことが理解されるであろう。導波路９２０は、これらの外層の内側に位置する活性コア９２６を含み、導波路１０２０は、活性クラッド層１０２６と、好ましくは不活性のコア１０２８とを含む。この設計では、活性クラッド層１０２６で発生する光は主としてコア１０２８内を伝搬し、それによって、二次吸収の可能性が著しく低減される。少なくともいくつかの好ましい実施態様では、そのような導波路の全部または一部がガラスで作られおり、少なくともいくつかの別の好ましい実施態様では、そのような導波路の全部または一部がポリマーで作られている。
【０２７４】
特に、スラブ型導波路の各層、または各領域に関して本明細書で説明する詳細および機能は、ファイバ導波路での使用についても企図される。
【０２７５】
結合最小化
前述の導波路１１０は、複数の層１１２、１１４、１１６の存在により、多層導波路として特徴付けられ得るはずであることが理解されるであろう。少なくともいくつかの好ましい実施態様では、多層、または多領域導波路がＰＶシステムまたはデバイスにおいて利用される。
【０２７６】
特に、１若しくはそれ以上の好ましい実施態様の詳細は、本明細書では、スラブ型導波路の導波路「層」の状況において説明されることもあるが、この状況において説明される実施詳細は、例えば、非スラブ型導波路の導波路領域の状況においてなど、導波路「領域」での使用についても企図され、逆もまた同様である。
【０２７７】
導波路に関しては、境界条件が誘導されるモードの性質をもたらし得ることが理解されるであろう。加えて、クラッドの屈折率に対するコアの屈折率の差が開口数を決定する。非常に大きい導波路構造においては、均一な境界を作り出すことが非常に困難であり、そのため、境界における光損失が優勢になることがさらに理解されるであろう。図１２Ａに、点光源１１２８による照射に基づくコア領域１１２２を有する例示的スラブ型導波路１１２０における波の伝搬を図示する。簡単明瞭にするために、導波路１１２０のクラッドは図示されていない。この導波路内部の界の伝搬は、米国ニューヨーク州Ｏｓｓｉｎｉｎｇ所在のＲＳｏｆｔ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｇｒｏｕｐ，Ｉｎｃ．から入手できる伝搬ソフトウェアを使用してシミュレートされたものである。
【０２７８】
導波路１１２０のコア領域の幅は２０ミクロンである。図示するように、コアとクラッドの境界における電界強度は非常に高く、したがって、境界における不均一性が電界を一部クラッド内へ結合させ、光損失を増加させるおそれがある。
【０２７９】
対照として、図１２Ｂに、３コア構成を利用した導波路１２２０を図示する。この構成では、１０ミクロンの幅の中央コア領域１２２４が、導波路１２２０の中央に横たわっている。中央コア領域１２２４は、導波路１２２０のその他のコア領域１２２２、１２２６（１．４９）よりも高い屈折率（１．５７）を有する。全３コア領域１２２２、１２２４、１２２６の総幅は、導波路１１２０のコア領域１１２２の幅と同じであるが、導波路１２２０に関しては、図１２Ｂに図示するように、点光源１２２８が導波路１２２０を照射するために同様に利用されるときに、電界の大部分が中央コア領域１２２４内に閉じ込められ、コア領域とクラッド領域の境界における電界強度が大幅に低減される。中央コア領域１２２４の境界における電界結合は、３つのコア領域１２２２、１２２４、１２２８の１つの内部に留まることになる。しかし、クラッドモードへの結合は、電界がクラッド境界上で弱まっているために、低減されることになる。特にこれは、各層の幅が非常に小さいために光線光学で導波路の作用を十分に説明することができない１つの例である。
【０２８０】
好ましい実施態様では、２若しくはそれ以上のコア領域を含む導波路が、結合効果を最小化するのに利用される。好ましい実施態様では、３若しくはそれ以上のコア領域を利用した導波路が利用され、その場合、１若しくはそれ以上の中央コア領域が他のコア領域よりも高い屈折率を有する。ある好ましい実施態様では、これらのコア領域の１若しくはそれ以上が活性を有し、すなわち、光を吸収し、放射するように構成された材料を含む。
【０２８１】
再吸収の最小化
導波路が、広い波長帯域にわたって光を吸収する錯体染料を含むときには、染料はそれ自体が放射する光の一部を吸収する可能性があることが理解されるであろう。１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、多層または多領域導波路が、異なる波長帯域で働く、各領域において含まれる材料を含む。
【０２８２】
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では２若しくはそれ以上の活性コア領域を含む導波路が利用され、当該活性コア領域の各々は特定の波長前後の光を吸収し、続いて光を放射するように構成された材料を含む。好ましくは、各コアは、各コアに含まれる材料によって放射される光が当該コアに閉じ込められるように構成されている。図１３Ａに、３つの活性コアを含む導波路１３２０を図示する。導波路１３２０は、各活性コアに含まれる材料が、太陽のスペクトルの異なる部分の光を吸収し、放射される光が、再吸収を防ぐために各コアにおいて閉じ込められるように構成されている。
【０２８３】
少なくともいくつかの実施態様では、導波路が、ある層または領域からの放射光が当該の層または領域から漏れる場合に、その光が次の層または領域により吸収されるように構成されている。
【０２８４】
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、導波路が、光を吸収し、放射するように構成された材料を含む１若しくはそれ以上の活性領域（クラッド領域など）と、活性領域の外側にあるコア領域とを含む。好ましくは、導波路は、各活性領域で発生する光がコア領域内を伝搬し、よって、活性領域に含まれる材料により再吸収されないように構成されている。図１３Ｂに、２つの活性層１４２２、１４２６と、不活性導波路コア１４２４とを有するそのような導波路の例１４２０を図示する。図示するように、１若しくはそれ以上のさらに別のクラッド層および／または保護層も利用されてよい。
【０２８５】
スペクトルの赤外領域のためのプラズモン共鳴を使用する少なくともいくつかの好ましい実施態様では、導波路が、金属ナノ粒子を組み込んだ下層または下部領域を含み、この層からの放射光が、導波路の他の層により吸収され、かつ／または導かれる。
【０２８６】
着色
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、導波路の最上層または最上領域が視覚的に特定の色を与えるように構成されている。例えば、例示的な好ましい実施態様では、図１３Ａの導波路１３２０に関していうと、最上コア層１３２６は、導波路１３２０に青色を与えるように、青色光を吸収、放射し、かつ／または導くように構成されている。好ましくは、最上コア層１３２６は、その他のコア層１３２２、１３２４よりも多くの散乱を導入するように構成されている。
【０２８７】
図１４に、クラッド層１５２４により分離された２つのコア層１５２２、１５２６を含む例示的導波路構造１５２０を図示する（特に、コア層は、クラッド層により分離されているために、別々の導波路として特徴付けることもできるが、本明細書では単一の導波路の複数のコア層として説明する）。最上コア層１５２６は、λ１未満の光を吸収し、この値より大きい波長を透過、または導く。このコア層１５２６は、λ１より大きい光を放射する。下部コア層１５２２は、λ２未満の光を吸収し、λ２>λ１である。このコア層１５２２は、λ２より大きい波長を有する光を放射する。好ましい実施態様では、λ１はおおよそ６００ｎｍであり、最上コア層１５２６内の放射光は赤色である。好ましくは、このコア層１５２６には散乱要素が組み込まれており、それによって、導波路の表面を赤色に見せる。しかし、下部コア層１５２２は、近赤外放射を太陽ストリップへ有効に導くことができる。よって、λ１およびλ２の選択を変化させることにより、太陽スペクトルの一部の使用を妨げずに、所望の表面色（赤色など）を実現することができる。
【０２８８】
好ましくは、そのような導波路構造１５２０は、図１４に図示するように、光を太陽リボン１５２８へ導く。１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、そのような導波路構造は、図１４に図示するように、１若しくはそれ以上のさらに別のクラッド層を含むが、少なくともいくつかの好ましい実施態様では、そのようなクラッドが省かれていてもよい（空気クラッドなどが利用されてもよい）。
【０２８９】
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、そのような方法が蛍光塗料に利用される。これが可能なのは、光導波路と関連付けられる損失またはさらに別の散乱損失が生じることによってである。
【０２９０】
材料選択
様々な好ましい実施態様による導波路は、ガラス、様々な種類のゾルゲル、ポリマー、シリコーン、または他の適切な材料を利用して作成することができるはずである。好ましくは、紫外線暴露が材料特性の変化を生じ得る長寿命用途では、いくつかの特定の有機材料は利用されない。
【０２９１】
ある特定の材料は、ある特定の種類の染料および量子ドットのための媒体をより適切に含む。好ましい実施態様では、そのような材料は、その材料内に含まれるべき染料および量子ドットとの適合性により選択される。
【０２９２】
ある染料および量子ドットは湿度に敏感であることが理解されるであろう。好ましい実施態様では、そのような材料は、例えば、導波路のクラッド層および／または保護層によって、湿気の多い状態から保護される。酸素も、場合によっては、蛍光に影響を及ぼし得ることもさらに理解されるであろう。好ましい実施態様では、酸素を含む空気から蛍光材料を保護するための導波路材料が選択され、かつ／または保護クラッド若しくはコーティングが利用される。
【０２９３】
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、導波路構造が、その長さに対して非常に小さい円形、楕円形または六角形の断面を有し、この構造は、そのような導波路が一次元として取り扱われることを可能にする。
【０２９４】
表面適用の実施態様
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、１若しくはそれ以上の活性層を含む導波路層が、表面上に導波路が作成されるように表面に設けられる。特に、そのような適用は、たとえ表面がでこぼこしており、光を吸収し、かつ／または散乱を生じさせる場合でさえも可能である。
【０２９５】
例えば、図１５に、粗面１６０２上に形成された導波路１６２０を図示する。導波路１６２０は、まず、粗面上に下部クラッド層１６２２を施し、次に、下部クラッド層１６２２の上に活性コア層１６２４を施し、次いで最後に、活性コア層１６２４の上に上部クラッド層１６２６を設けることによって形成される。クラッド層１６２６の組成は、入射光が当該クラッド層を透過してコア層１６２４に達し得るように選択され、コア層１６２４の組成は、クラッド層１６２２、１６２６よりも高い屈折率を有するように選択される。少なくともいくつかの好ましい実施態様では、クラッド層１６２２が反射するように選択され、かつ／またはクラッド１６２２を設ける前に反射コーティングが設けられる。少なくともいくつかの好ましい実施態様では、効率を高めるために、クラッド層１６２６の上に反射防止層が設けられる。好ましくは、コア層１６２４の端部に導かれた光を電気エネルギーに変換するためにコア層１６２４の端部に太陽リボン１６３０が配置される。
【０２９６】
導波路は、例えば、交通信号灯の支柱や道路標識の支柱などといった曲面または起伏のある面にも同様に設けることができるはずである。図１６に、円筒形の物体の曲面上に形成されている導波路１７２０を図示する。導波路１７２０は、円筒形ポスト１７０２に設けられた内側クラッド層１７２２と、内側クラッド層１７２２の上に設けられたコア層１７２４と、コア層１７２４の上に設けられた外側クラッド層１７２６とを含む。外側クラッド層１７２６の組成は、入射光が当該クラッド層を透過してコア層１７２４に達し得るように選択され、コア層１７２４の組成は、クラッド層１７２２、１７２６よりも高い屈折率を有するように選択される。少なくともいくつかの好ましい実施態様では、クラッド層１７２２は反射するように選択される。
【０２９７】
好ましい実施態様では、コア層１７２４は、光を１若しくはそれ以上の環状出口ポートに配置された環状太陽電池へ導く。好ましくは、太陽電池は、導波路層が設けられている円筒面のある部分に、円筒面上に、または円筒面の近位に配置される（例えば、交通信号灯の支柱の最上部および／または最下部の近位に配置された太陽リボンなど）。
【０２９８】
本明細書では平坦な物体および円筒形の物体への導波路構造の適用が説明されているが、そのような適用は、様々な形状およびサイズの物体に対して可能である。
【０２９９】
さらに、同様の適用技術を、例えば、不活性コア層および１若しくはそれ以上の活性クラッド層、ならびに／または複数の活性コア層などを有する導波路を形成するのに利用することもできるはずであることが理解されるであろう。１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、これらの層の一部または全部が平坦化層を含む。
【０３００】
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、１若しくはそれ以上の導波路層が、スピンコーティング、スプレーコーティング、ブラッシング、ミストコーティング、ドクター・ブレード・コーティング、スクリーンコーティング、ディップコーティング、カレンダー法、パウダーコーティング、ラミネーション、グラビアコーティング、ロールコーティング、ロール式ナイフコーティング、マイヤー・ロッド・コーティング、スロット・ダイ・コーティング、エア・ナイフ・コーティング、浸漬、圧延によって、またはフィルムとして設けられる。
【０３０１】
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、本明細書で説明する方法に従って、１若しくはそれ以上の設けられる層が、光で照射されるときに、導波路に選択された色を与えるように構成されている。
【０３０２】
ある好ましい実施態様では、１若しくはそれ以上の導波路層が、ガラスや、この性質の誘電材料（プラスチックなど）といった、それ自体で導波路として機能することができる材料に設けられる。特に、この場合、材料は、そのように設けられる層の屈折率に対するその材料の屈折率に応じて、コア層またはクラッド層のどちらとしても機能することができる。
【０３０３】
図１７に、クラッド層１８２２および活性導波路層１８２４がガラス１８２６に適用される場合を図示する。当該ガラス１８２６は、適用される活性導波路層１８２４の屈折率よりも大きい、またはその屈折率と等しい屈折率を有する。この場合、活性層において発生する光は、図１７に図示するように、ガラス１８２６内に閉じ込められ、またはガラス１８２６と活性導波路層１８２４の両方において伝搬する。
【０３０４】
図１８に、クラッド層１９２２および活性導波路層１９２４がガラス１９２６に適用される場合を図示する。当該ガラス１９２６は、適用される活性導波路層１９２４の屈折率よりも小さい屈折率を有する。この場合、ガラス１９２６は、図１８に図示するように、クラッドとして機能する。
【０３０５】
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、導波路構造が、窓用またはドア用の通常のガラス表面に設けられる。ある好ましい実施態様では、標準的な窓およびドアのガラスへの導波路構造の適用は、好ましくは、新しい窓またはドアを設置しなくとも、そのような既存の窓およびドアが発電に利用されることを可能にする。
【０３０６】
強化ガラスの適用
ある好ましい実施態様では、光を吸収し、放射するように構成された材料が、積層ガラス／強化ガラスの状況において利用される。
【０３０７】
積層ガラスは、一般には、安全ガラスとして特徴付けられ、多くの場合、その安全性、セキュリティ、および防音性のために使用される。積層ガラスは、ガラスが、たとえ破損後でさえもその構造的保全性の一部を維持することが望ましいときに特に有用である。
【０３０８】
積層ガラスは、２若しくはそれ以上のガラス部分を、熱および圧力を使用してビニル層で相互に接着することによって製造することができる。万一破損した場合、ビニル層、すなわち中間層は、ガラス部分の破片を一体として保持し、よって、人または物の通過に対して抵抗し続ける。また接着剤もガラス部分を一体として保持し、ガラスの破損時にありがちな粉砕および鋭利な破片の生成を妨げる。
【０３０９】
ビニル中間層は、多くの場合、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を含み、ＰＶＢは一般に、強い結合、光学的透明度、多くの表面への接着、靭性、および柔軟性を必要とする用途に使用される樹脂である。ＰＶＢは、摂氏９０〜１２０°前後の融点および１．４８〜１．５の屈折率を有する。あるいは、ビニル中間層は、多くの場合、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）を含む。
【０３１０】
ある好ましい実施態様では、光を吸収し、放射するように構成された材料が積層ガラスの活性層に含まれる。
【０３１１】
図１９に、２層のガラス２０１２、２０１６と、活性接着または積層層２０１４とを含む例示的積層ガラス２０１０を図示する。積層ガラス２０１０はクラッド層２０２２、２０２４を含むが、少なくともいくつかの好ましい実施態様では、代わりに空気クラッドが利用される。接着層２０１４の屈折率はガラス２０１２、２０１６の屈折率よりも高いため、図１９に図示するように、光は主として接着層２０１４内に集中し、一部だけがガラス層２０１２、２０１６内を伝搬する。
【０３１２】
図２０に、さらに別の例示的積層ガラス２１１０を図示する。積層ガラス２０１０と同様に、積層ガラス２１１０も２層のガラス２１１２、２１１６と、活性接着層２１１４とを含む。しかし、積層ガラス２１１０は、接着層２１１４の屈折率がガラス層２１１２、２１１６の屈折率よりも低く、よって、図２０に図示するように、光が主としてガラス層２１１２、２１１６内に閉じ込められるという点で積層ガラス２０１０とは異なる。
【０３１３】
図２１に、さらに別の例示的積層ガラス２２１０を図示する。積層ガラス２２１０は、３層のガラス２２１２、２２１４、２２１６と、２つの活性接着層２２２２、２２２４とを含む。中央のガラス層２２１４の屈折率は、接着層２２２２、２２２４とその他のガラス層２２１２、２２１６のどちらの屈折率よりも高く、よって、活性接着層２２２２、２２２４内で発生する光は主として中央ガラス層２２１４内に集中し、それによって、外部の接触から十分に隔離されたままになる。
【０３１４】
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、接着層がＰＶＢまたはＥＶＡを含む。
【０３１５】
ある好ましい実施態様では、機械的強度を増すために光を集中する能力を備える１若しくはそれ以上の接着層に光ファイバが組み込まれる。少なくとも１つの好ましい実施態様では、そのような光ファイバは、１若しくはそれ以上の活性層を含む。そのような光ファイバは、本明細書で説明した光ファイバ導波路を含んでいてもよい。
【０３１６】
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、着色積層ガラスを作成するために、例えば、ＰＶＢやＥＶＡを含むビニル層などといったビニル層に色素および／または染料が加えられる。
【０３１７】
光学構造体
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、光を方向転換するために、ＰＶシステムまたはデバイスが、例えば、グレーティング、プリズム、傾斜面といった１若しくはそれ以上の光学構造体を組み込んでいる。
【０３１８】
例えば、太陽電池が垂直方向からの光を受けるように表面のある選択された領域に太陽電池のストリップを位置決めすることが可能である。しかし、導波路構造（コーティングフィルムなど）によって発生し、導かれる光は導波路（フィルム）の表面と平行に伝搬するため、光は太陽電池まで到達しない。これは、光を太陽電池の方へ方向付けさせる直角構造体を組み込むことにより解決することができる。図２２に、そのような反射器２３１２を導波路の任意の部分内、部分上、または部分の近位に配置して太陽電池２３２０に光を方向付ける方法を図示する。
【０３１９】
好ましい実施態様では、導波路がそのような光学構造体を利用する。これらの光学構造体は、導波路と同じ材料で作られていてもよく、他の材料で作られていてもよいはずである。図示の導波路はどちらも空気クラッドを利用するものとして図示されているが、そのような光学構造体は、異なるクラッド材料を利用した導波路でも同等に利用することができるはずである。
【０３２０】
少なくともいくつかの好ましい実施態様では、太陽光を導波路に直接結合するために、プリズム、グレーティング、散乱面といった、局在的な射出機構が利用される。スネルの法則により定義される臨界角を超える光線は、導波路内での内部全反射（ＴＩＲ）により（スラブ型導波路の場合には）典型的にはスラブの縁部にある出口開口まで伝搬する。好ましくは、このようにして、導波路は、入口開口全体で集められた太陽光を、導波路の縁部に配置された太陽電池へ搬送する。
【０３２１】
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、導波路から太陽電池への光の受け渡しを円滑化するための構造または技術を利用することができるはずである。そのような導波路から太陽電池への光の受け渡しは、直接行われてもよく、太陽電池の面外設置のためのプリズムを介して行われてもよく、１若しくはそれ以上のマイクロレンズを介して行われてもよく、１若しくはそれ以上の円柱レンズを介して行われてもよく、導波路の縁部のところのナノ構造体を介して行われてもよい。少なくともいくつかの好ましい実施態様では、そのような縁部は、反射防止コーティングを含む。
【０３２２】
布地の実施態様
ある好ましい実施態様では、１若しくはそれ以上の活性層または領域を含むファイバ導波路が、光を吸収し、放射し、導くように構成された織布または不織布を作り出すように組み合わされている。
【０３２３】
例えば、好ましい実施態様では、数ミクロン程度の小さい直径を有するポリエステルを利用することもできる。
【０３２４】
好ましい実施態様では、そのような布地は、例えば、シャツ、帽子、ジャケットなどといった衣料品の表面、衣料品の一部、または衣料品の近位に配置された太陽電池へ光を導く衣料品を作成する際に利用される。
【０３２５】
好ましい実施態様では、多層構造体が、活性層（例えば前述のような布地）と、例えば、加熱、冷却、エネルギー貯蔵などといった他の目的のための１若しくはそれ以上の構造とを含む光導波路を含む。１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、多層布地構造が、（活性層を含む）１若しくはそれ以上の導波路層と、別の層に含まれる加熱要素または冷却要素とを含むように構成されている。単に、別の層に加熱要素または冷却要素を含むだけではなく、布地構造は、代替として、またはこれに加えて、エネルギー貯蔵のために構成された積層構造体（コンデンサおよび／または電池など）を含んでいてもよい。
【０３２６】
好ましい実施態様では、光を吸収し、放射し、導くように構成された布地が、モバイル電子機器に電力供給し、または充電するための電気エネルギーを提供するように構成された製品を作成する際に利用される。例えば、好ましい実施態様では、そのような布地が１若しくはそれ以上の太陽リボンへ光を導き、太陽リボンが光を電気エネルギーに変換し、次いで電気エネルギーが、充電用差し込み口および／またはプラグによりモバイル電子機器に送られる。
【０３２７】
建築材料の実施態様
１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、１若しくはそれ以上の活性層または領域を含む導波路構造が、例えば、サイディング、窓、屋根材などといった建築材料に組み込まれる。１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、１若しくはそれ以上の導波路層が、吹き付け若しくは塗装によって、またはフィルムとして建築材料に設けられる。
【０３２８】
さらに、１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、塗料が、表面に設けられるときに、１若しくはそれ以上の活性層を含む導波路構造を適用するように構成されている。好ましい実施態様では、蛍光染料を含み、求められる特定の色を与える層が塗料に加えられる。この効果は光の散乱により助長される。
【０３２９】
少なくともいくつかの好ましい実施態様では、そのような塗料は、次いで、表面に設けられる。例えば、そのような塗料は、橋梁を塗装し、よって橋梁を湿気から保護するのに使用することができ、同時に、橋梁が光を発電用の太陽電池へ導くのに使用されることも可能にし得るはずである。
【０３３０】
好ましい実施態様では、本明細書で説明した、光を吸収し、放射し、導くように構成された布地が、例えば、屋根ふき材料や窓などといった建築材料を形成するために、２つの構造層間に挟まれている。図２３に、そのような布地２４２０と、上下の構造層２４３０、２４４０とを含む建築材料を図示する。１若しくはそれ以上の好ましい実施態様では、下層２４３０が反射する。ある好ましい実施態様では、２つの布地層が構造層間に挟まれている。少なくとも１つの好ましい実施態様では、１つのそのような布地層がエネルギーアップコンバージョンのために構成されており、別のそのような布地層がエネルギーダウンコンバージョンのために構成されている。
【０３３１】
結び
以上の説明に基づけば、本発明は幅広い実用および応用が可能であることが、当業者には容易に理解されるであろう。本明細書で具体的に説明した実施形態および適応形態以外の本発明の多くの実施形態および適応形態、ならびに多くの変形形態、改変形態、および同等の構造が、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、本発明、および本発明の以上の説明を読めば明らかになり、または合理的に想起されるであろう。したがって、本明細書では本発明を１若しくはそれ以上の好ましい実施形態との関連で詳細に説明したが、本開示は本発明を図示し、例示するためのものにすぎず、単に本発明の十分かつ有効な開示を提供するためのものであることを理解すべきである。以上の開示は、本発明を限定し、あるいはそのような他の実施形態、適応形態、変形形態、改変形態または同等の構成を除外するためのものではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されるものである。
【図１】
2013526008.tif 000003
【図２】
2013526008.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013526008.tif 000008
【図７】
2013526008.tif 000009
【図８Ａ】
2013526008.tif 000010
【図８Ｂ】
2013526008.tif 000011
【図９】
2013526008.tif 000012
【図１０Ａ】
2013526008.tif 000013
【図１０Ｂ】
2013526008.tif 000014
【図１０Ｃ】
2013526008.tif 000015
【図１０Ｄ】
2013526008.tif 000016
【図１１Ａ】
2013526008.tif 000017
【図１１Ｂ】
2013526008.tif 000018
【図１２Ａ】
2013526008.tif 000019
【図１２Ｂ】
2013526008.tif 000020
【図１３Ａ】
2013526008.tif 000021
【図１３Ｂ】
2013526008.tif 000022
【図１４】
2013526008.tif 000023
【図１５】
2013526008.tif 000024
【図１６】
2013526008.tif 000025
【図１７】
2013526008.tif 000026
【図１８】
2013526008.tif 000027
【図１９】
2013526008.tif 000028
【図２０】
2013526008.tif 000029
【図２１】
2013526008.tif 000030
【図２２】
2013526008.tif 000031
【図２３】
2013526008.tif 000032
【国際調査報告】
2013526008.tif 000033
2013526008.tif 000034
2013526008.tif 000035