(57)【要約】  本発明は、組み合わされたエネルギー変換及び照明オプションを持つ光電池装置と、斯様な装置を制御する方法と関係する。装置は、反応要素、反射器、又は光吸収を変え、よって光電池（例えばソーラーパネル）の外観を変えるための光源を有する。反応要素又は反射器を追加の光を供給する光源と組み合わせることも可能である。センサ及び制御ユニットと組み合わされるとき、環境インテリジェントソーラーパネル及び環境インテリジェント照明システムが得られる。発光太陽集光器（ＬＳＣ）及び発光素子の組合せも可能であり、ここで、エネルギー蓄積装置は、照射の際、光電池により充電される。エネルギー蓄積装置は、発光プレートの側部に結合される一つ以上の光源を給電する。光源により放射される光は、プレートに入力され、発光プレートにより（部分的に）変換される。これは、結果的に光を均一に放射するプレートになる。
2013522900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電池装置により受けた光エネルギーを電気的エネルギーに変換するための少なくとも一つの光電池と、電気的エネルギーを光エネルギーに切換え可能に変換するか、又は光エネルギーが前記少なくとも一つの光電池に到達する前に、前記光電池装置により受ける光エネルギーの少なくとも一部を切換え可能に反射する少なくとも１つの光放射又は反射要素とを有し、前記光電池装置は、前記少なくとも一つの光放射又は反射要素が活性である第１の動作モードと、前記少なくとも一つの光放射又は反射要素が活性でない一方で、前記少なくとも一つの光電池が活性である第２の動作モードとを供給する、光電池装置。
【請求項２】
受け取った光エネルギーを前記少なくとも一つの光電池へ向けるための太陽集光器を更に有し、前記少なくとも一つの光電池から生成され、エネルギー蓄積装置に保存された電気的エネルギーにより、第１の動作モードの間、前記少なくとも一つの光放射又は反射要素は給電される、請求項１に記載の光電池装置。
【請求項３】
前記太陽集光器は、照射を吸収し、全ての方向に光を再放射するのに適している一体化された発光団を持つ透明なプレートを有し、前記少なくとも一つの光電池及び前記少なくとも一つの光放射又は反射要素が前記透明なプレートの上下の面より小さな側面の少なくとも一つに取付けられ、光エネルギーが前記透明なプレートの側面より大きな上下の面のうちの少なくとも一つを通って受け取られる、請求項２に記載の光電池装置。
【請求項４】
前記上下の面より小さな側面の他の面、又は前記側面より大きな上下の面の他の面に設けられる少なくとも一つの反射ミラーを更に有するか、又は標識目的のため入射光を発光の光に変換するためパターン化された発光材料及び／又は出力構造を更に有する、請求項３に記載の光電池装置。
【請求項５】
前記少なくとも一つの光電池と前記少なくとも一つの光放射又は反射要素との間に配置され、第１の動作モードの間、前記少なくとも一つの光放射又は反射要素により生成される前記光エネルギーを前記少なくとも一つの光放射又は反射要素へ向けて反射する切換可能な反射器を更に有する、請求項１に記載の光電池装置。
【請求項６】
前記少なくとも一つの光放射又は反射要素は、異なる色の光を生成するため複数の光源を有し、前記複数の光源は、互いに隣同士に配置されるか若しくは互いに重なりあって配置されるか、又は、前記少なくとも一つの光放射又は反射要素による照射に応じて、光エネルギーを生成する遠隔蛍光物質層が具備される、請求項５に記載の光電池装置。
【請求項７】
周囲光のレベルを検出するための光センサと、前記光センサの出力に応じて、前記少なくとも一つの光放射又は反射要素及び前記切換可能な反射器を活性状態に切り換えるための制御ユニットとを更に有する、請求項５に記載の光電池装置。
【請求項８】
前記少なくとも一つの光電池をカバーし、第２の動作モードの間、透明な状態に切り換え、第１の動作モードの間、非透明な反射のモードに切り換える、少なくとも一つの反応要素を前記少なくとも一つの光放射又は反射要素は有し、前記反応要素は、光露出のレベル又は付与された電圧のレベルの変化に応じて切り換えられる、請求項１に記載の光電池装置。
【請求項９】
前記反応要素は、前記透明な状態と前記非透明な状態との間の少なくとも一つの追加の光学状態を持つ、請求項８に記載の光電池装置。
【請求項１０】
前記少なくとも一つの光電池の上に又は隣に配置され、第１の動作モードの間で動作される少なくとも一つの光源を更に有し、前記少なくとも一つの光源から受け取られる光が前記反応要素を通って進むとき、前記反応要素は、前記少なくとも一つの光源から受け取られる光を拡散する、請求項８に記載の光電池装置。
【請求項１１】
少なくとも一つの導波路を更に有し、前記少なくとも一つの光放射又は反射要素により生成される光エネルギーが前記少なくとも一つの導波路に入力され、前記少なくとも一つの導波路から光エネルギーが所定の位置で外へ出力される、請求項１に記載の光電池装置。
【請求項１２】
複数の前記導波路が、前記少なくとも一つの光電池より上に所定パターンで配置される、請求項１１に記載の光電池装置。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの導波路は、光エネルギーが前記少なくとも一つの導波路を通って進むとき、前記少なくとも一つの導波路へ入力される光エネルギーを反射又は回析するための一体化された光学部品を有するか、前記少なくとも一つの導波路を通って進むとき、前記少なくとも一つの導波路へ入力される光エネルギーに反射又は回析効果を供給するための格子状構造体、ホログラフィック構造体、光子的結晶構造体及び多層被膜の少なくとも一つを有する、請求項１１又は１２に記載の光電池装置。
【請求項１４】
電気的エネルギーを光エネルギーに変換するか、又は光エネルギーが光電池装置の光電池に到達する前に、前記光電池装置により受け取られる光エネルギーの少なくとも一部を反射するために、第１の動作モードの間、前記光電池装置の光放射又は反射要素を活性状態へ設定するステップと、前記光電池装置により受け取られた光エネルギーを電気的エネルギーに変換するために、第２の動作モードの間、前記光放射又は反射要素を非活性状態に設定し、前記光電池を活性状態へ設定するステップとを有する、光電池装置を制御する方法。
【請求項１５】
第１の動作モードが、民生製品又はビルの画像ディスプレイ、照明、標識の少なくとも一つのために用いられる、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、光起電力効果により日光又は他の任意の光源のエネルギーを電気的エネルギーに変換するように設けられたセル又はセルアセンブリを有する光電池装置に関する。セルアセンブリは、ソーラーパネル、ソーラーモジュール、光電子アレイ、太陽集光器等を作るために使用できる。
【背景技術】
【０００２】
光電セル又はソーラーセルのような更新できるグリーンエネルギー源は、より多くの重要性を得ている。クリーンなエネルギー源に対する増大している要求がある。斯様な光電池は、日中の間、エネルギー光を取り入れ、夜は使用されていない。光電池は太陽集光器と結合できるか、又は直接日光を浴びることができる。斯様なソーラーパネルを位置付ける良好な場所は、南に面したビルの前面か地面である。しかしながら、夜は、光の利用が低く、太陽電池の光吸収が高く、ソーラーパネルでカバーされたビルは非常に暗く見えるので、他の照明が配向を提供し、外観を改善するために必要とされる。
【０００３】
更にまた、ルミネセント太陽集光器（ＬＳＣ）の原理は、例えば、国際特許公開公報ＷＯ２００６／０８８３６９Ａ２に説明され、図２に模式的に示されている。ＬＳＣは、蛍光色素のような発光団４０を含む透明な（ポリマー又はガラス）基材又はプレート３０に基づく。（太陽）光線は、発光団４０により吸収され、全方向に再放射される。蛍光色素とは別に、量子ドット若しくは量子ロッドのような半導体ナノクリスタル又は蛍光体が、発光団４０として使用できる。ポリマー又はガラスプレート３０内の内部反射のため、大部分の再放射光は、太陽電池２０が取付けられるプレート３０の側部にガイドされる。よって、太陽光を収集する比較的大きい領域に対して太陽電池２０の小さな有効領域だけが必要とされ、装置を経済的に有利にする。
【０００４】
これまで、ＬＳＣは、低コストでラージエリア太陽電池であるようにデザインされている。固有の色及びその変化は、例えばビル内の統合のためビルブロックを有望にする。しかしながら、現在のＬＳＣの効率は、従来のシリコン太陽電池と競合するには十分でなく、代替エネルギー源としてのＬＳＣのラージスケールの生産は遠く及ばない。従って、ＬＳＣに対する他の潜在市場は、より小さな（民生用）製品の「装飾的な」電源としてである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、改良された効率及び／又は減少した光吸収を持つ光電池装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１に記載の装置及び請求項１９に記載の方法により達成できる。
【０００７】
従って、光放射又は反射要素は、光電池装置に供給され、電気的エネルギーを光エネルギーに変換するため、又は光エネルギーが光電池装置の光電池に到達する前に、光電池装置により受け取られる光エネルギーの少なくとも一部を反射するために第１の動作モードの間、活性状態に設定でき又は切り換えられる。第２の動作モードでは、光放射又は反射要素は、非活性状態に切り換えられ、光電池装置により受け取られる光エネルギーを電気的エネルギーに変換するために、光電池は活性状態に切り換えられる。これは、例えば、光電池が活性である必要がない時間では、光電池装置から光の断続的な放射又は反射を可能にし、これにより斯様な時間の間の光吸収を防止可能にする。加えて、照明アプリケーションとエネルギー生成機能との提案された組合せは、効率を強化し均一な光放射を供給するために太陽集光器に好適に使用できる。
【０００８】
上記解決策の第１の態様によると、光電池装置は、受け取った光エネルギーを前記少なくとも一つの光電池へ向けるための太陽集光器を更に有し、前記少なくとも一つの光電池から生成され、エネルギー蓄積装置に保存された電気的エネルギーにより、第１の動作モードの間、前記少なくとも一つの光放射又は反射要素は給電される。エネルギー蓄積装置は、照射の際、光電池により充電でき、光放射要素を給電するために使用できる。光放射要素により放射される光は、均一な光放射を供給するために太陽集光器へ結合できる。
【０００９】
第１の態様の特定の実施例では、前記太陽集光器は、照射を吸収し、全ての方向に光を再放射するのに適している一体化された発光団を持つ透明なプレートを有し、前記少なくとも一つの光電池及び前記少なくとも一つの光放射又は反射要素が前記透明なプレートの上下の面より小さな側面の少なくとも一つに取付けられ、光エネルギーが前記透明なプレートの側面より大きな上下の面のうちの少なくとも一つを通って受け取られる。より特定の例では、少なくとも一つの反射ミラーは、上下の面より小さな側面の他方に、又は側面より大きな上下の面の他方に配置される。更に他の具体例では、少なくとも一つの光電池及び少なくとも一つの光放射又は反射要素は、透明なプレートの同じ側面に取付けられ、互いに隣接して配置される。従って、上記実施例では、透明なプレートの大きい上面及び／又は下面が、任意の外部電源を必要としない透明な光源として使用できる。
【００１０】
上記解決策の第２の態様によると、光電池装置は、前記少なくとも一つの光電池と前記少なくとも一つの光放射又は反射要素との間に配置され、第１の動作モードの間、前記少なくとも一つの光放射又は反射要素により生成される前記光エネルギーを前記少なくとも一つの光放射又は反射要素へ向けて反射する切換可能な反射器を更に有する。特定の実施例では、前記少なくとも一つの光放射又は反射要素は、異なる色の光を生成するため複数の光源を有し、前記複数の光源は、互いに隣同士に配置されるか若しくは互いに重なりあって配置されるか、又は、前記少なくとも一つの光放射又は反射要素による照射に応じて、光エネルギーを生成する遠隔蛍光物質層が具備される。よって、昼間の間に、反射器は透明にされ、太陽からの光は光電池により捕獲できる。夜に、反射器は、光吸収を減らし、光源により作られる光を反射するためにオンにできる。
【００１１】
一例として、切換可能な反射器は、周囲光のレベルを検出するための光センサと、前記光センサの出力に応じて、前記少なくとも一つの光放射又は反射要素及び前記切換可能な反射器を活性状態に切り換えるための制御ユニットとを利用することにより制御される。これにより、照明設定は適合でき、環境インテリジェント照明システムが得られる。
【００１２】
提案された解決策の第３の態様によると、前記少なくとも一つの光電池をカバーし、第２の動作モードの間、透明な状態に切り換え、第１の動作モードの間、非透明な反射のモードに切り換える、少なくとも一つの反応要素を前記少なくとも一つの光放射又は反射要素は有し、前記反応要素は、光露出のレベル又は付与された電圧のレベルの変化に応じて切り換えられる。付加的なオプションとして、前記反応要素は、前記透明な状態と前記非透明な状態との間の少なくとも一つの追加の光学状態を持つ。このように、反応要素は、光吸収を変え、よって、光電池の外観を変えるために用いられる。光電池（例えばソーラーパネル）をカバーしている反応要素は、昼間の間、透明な状態に切り換えられ、夜の間、非透明すなわち反射状態に切り換えられる。
【００１３】
より特定の実施例では、少なくとも一つの光放射又は反射要素は、反応要素の上に供給される追加の反応要素又は要素パターンを有し、これにより反射機能を高めるか又は修正する。
【００１４】
付加的なオプションとして、少なくとも一つの光源は、前記少なくとも一つの光電池の上に又は隣に配置され、第１の動作モードの間で動作される少なくとも一つの光源を更に有し、前記少なくとも一つの光源から受け取られる光が前記反応要素を通って進むとき、前記反応要素は、前記少なくとも一つの光源から受け取られる光を拡散する。これは、追加の照明が反応要素の非透明な状態の間に達成できるという利点を供給する。他のオプションとして、少なくとも一つの光源は、異なる色の少なくとも３つの異なる光源を有する。これにより、（例えば静止画、動画又はビデオのための）色づいた照明及びピクセルは、第１の動作モードの間、光電池に表示できる。
【００１５】
提案された解決策の第４の態様によると、少なくとも一つの光放射又は反射要素により生成される光エネルギーが少なくとも一つの導波路に入力され、前記少なくとも一つの導波路から光エネルギーが所定の位置で外へ出力される、少なくとも一つの導波路が、付加的に設けられる。第４の態様の具体例では、複数の導波路は、少なくとも一つの光電池より上に所定パターンで配置される。これにより、光電池によるエネルギー変換の効率の低減を防止するためのシャドウイング、スペースの要件及び光源の複雑な配線又は電極配置が不要にできる。
【００１６】
他の具体例では、前記少なくとも一つの導波路は、光エネルギーが前記少なくとも一つの導波路を通って進むとき、前記少なくとも一つの導波路へ入力される光エネルギーを反射又は回析するための一体化された光学部品を有する。代わりの又は追加のオプションとして、前記少なくとも一つの導波路は、前記少なくとも一つの導波路を通って進むとき、前記少なくとも一つの導波路へ入力される光エネルギーに反射又は回析効果を供給するための格子状構造体、ホログラフィック構造体、光子的結晶構造体及び多層被膜の少なくとも一つを有する。これにより、第１の動作モードでの光電池の光又は照明は、強化され、構成され又は修正できる。
【００１７】
他の有利な変更は、従属請求項に定められる。
【００１８】
本発明のこれら及び他の態様は、これ以降説明される実施例を参照して、明らかに説明されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１Ａ及び図１Ｂは、光電池装置に対する配置オプションを示す。
【図２】図２は、光電池装置に供給できる発光太陽集光器の模式的側面図を示す。
【図３】図３は、第１の実施例による発光太陽集光器を持つ光電池装置の模式的斜視分解図を示す。
【図４】図４は、第２の実施例による発光太陽集光器を持つ光電池装置の模式的斜視分解図を示す。
【図５】図５は、第３の実施例による発光太陽集光器を持つ光電池装置の模式的斜視図の部分的展開図を示す。
【図６】図６は、第４の実施例による光源及び切換可能な反射器を持つ光電池装置の断面図を示す。
【図７】図７は、第５の実施例による複数の隣接する光源及び切換可能な反射器を持つ光電池装置の断面図を示す。
【図８】図８は、第６の実施例による複数の積み重ねられた光源及び切換可能な反射器を持つ光電池装置の断面図を示す。
【図９】図９は、第７の実施例による光源、蛍光物質層及び切換可能な反射器を持つ光電池装置の断面図を示す。
【図１０】図１０は、第４乃至第７の実施例による光源及び切換可能な反射器を持つ光電池装置のための制御システムの模式的ブロック図を示す。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、第８の実施例による反応要素を持つ光電池装置の断面及び平面図を示す。
【図１２】図１２Ａ乃至図１２Ｃは、第９の実施例による反応要素を持つ光電池装置の断面図を示す。
【図１３】図１３Ａ乃至図１３Ｃは、第１０の実施例による反応要素を持つ光電池装置の断面図を示す。
【図１４】図１４Ａ及び図１４Ｂは、第１１の実施例による複数の反応要素を持つ光電池装置の断面図を示す。
【図１５】図１５Ａ及び図１５Ｂは、第１２の実施例による光源及び反応要素を持つ光電池装置の異なる動作モードの断面図を示す。
【図１６】図１６Ａ及び図１６Ｂは、第１３の実施例による反応要素及び多色光源を持つ光電池装置の断面図を示す。
【図１７】図１７Ａ及び図１７Ｂは、ビルの光電池装置のための種々異なる配置オプションを示す。
【図１８】図１８Ａ及び図１８Ｂは、第１４の実施例による導波路を持つ光電池装置の断面図を示す。
【図１９】図１９Ａ及び図１９Ｂは、第１５の実施例による複数の導波路を持つ光電池装置の断面図を示す。
【図２０】図２０Ａ及び図２０Ｂは、第１６の実施例による複数の導波路を持つ光電池装置の平面図を示す。
【図２１】図２１Ａ及び図２１Ｂは、第１７の実施例による導波路パターンを持つ光電池装置の平面図を示す。
【図２２】図２２Ａ及び図２２Ｂは、第１８の実施例による導波路及び一体化された蛍光体要素を持つ光電池装置の断面図を示す。
【図２３】図２３Ａ及び図２３Ｂは、第１９の実施例による導波路及び一体化された光機能部を持つ光電池装置の断面図を示す。
【図２４】図２４Ａ及び図２４Ｂは、第２０の実施例による導波路及び分散した反射要素を持つ光電池装置の断面図を示す。
【図２５】図２５Ａ及び図２５Ｂは、第２１の実施例による導波路及び周期的構造体を持つ光電池装置の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１Ａ及び図１Ｂは、例えば、ソーラーパネル、ソーラーモジュール、又は複数の光電池２０を持つ光電子アレイのような光電池装置を配置又は位置付けるための種々異なるオプションを示す。斯様な光電池２０は、日中にエネルギー光を取得し、夜にアイドル状態にある。これらは、グランド１０（図１Ａ）上に、又は南向きになっているビル１２のフロント面（図１Ｂ）上に配置できる。
【００２１】
上記又は他の目的のために、太陽光を収集する比較的大きな領域に対する光電池の小さな効率的な領域が望ましく、光電池装置を経済的に有利にする。これは、太陽集光器により達成できる。ポリマー若しくはガラス基材又はプレート内の内部反射により、大部分の再放射光はプレートの側部にガイドされ、ここで、光電セルはセルの実効領域を減らすように取付けられている。
【００２２】
図２は、光電池装置に供給できる発光太陽集光器（ＬＳＣ）の模式的側面図を示す。
【００２３】
これは、日光（破線矢印）を吸収し、光電池特に太陽電池２０により吸収される長めの波長の光（実線矢印）を放射する蛍光色素、発色団又は発光団（ドット）４０を含む透明な（ポリマー又はガラス）基材又はプレート３０に基づいている。放射線は、発光団４０により吸収されて全方向に再放射される。蛍光色素とは別に、量子ドット、量子ロッド又は蛍光体のような半導体ナノクリスタルが、発光団４０として使用できる。透明なプレート３０内の内部反射により、大部分の再放射光は、太陽電池２０が取付けられる透明なプレート３０の側部にガイドされる。太陽電池２０の小さな効率的な領域が、このように、太陽光を収集する比較的大きい領域に対して必要とされ、装置を経済的に有利にする。
【００２４】
光放射装置（ＬＥＤ）は、速い開発が現在なされており、（近い）将来、従来の光源と置き換わるだろう。ＬＥＤの低電力消費及び小さな動作領域は、新規なアプリケーション、アーキテクチャを可能にし、既存の製品内への統合を容易にする。
【００２５】
ＬＳＣへ光放射機能を導入することにより、適用性、効率及び装飾的な態様に重要な改善を提供することが示唆される。１つの可能性がある適用例は、側部の一方に取付けられるＬＥＤ又は他の光源の光出力構造体を含む、光ガイド装置等である。斯様な装置は、従来、（例えば）外部太陽電池で充電できる動作のための再充電可能電池を必要とした。一体化された太陽電池により外部電源を置き換えることが示唆される。このように装置は、ＬＳＣの組合せと発光装置との組み合わせから成る。側部に取付けられた太陽電池及び発光団を含む発光基材から成る従来のＬＳＣは、少なくとも一つの光源（例えばＬＥＤ）及びエネルギー蓄積装置で拡張される。エネルギー蓄積装置（例えば電池）は、照射の際、太陽電池により充電される。電池は、発光プレートの側部に結合される一つ以上のＬＥＤを給電する。ＬＥＤにより放射される光は、プレートに結合され、発光基材により（部分的に）変換される。これは、結果的に均一に光を放射するプレートになる。
【００２６】
図３は、第１の実施例によるＬＳＣを持つ光電池装置の模式的斜視分解図を示す。
【００２７】
装置は、水平ｘ及びｙ方向と比較して著しく小さい垂直ｚ方向の寸法を持つ透明な基材又はプレート３０を有する。透明なプレート３０内又はプレート３０上で、（太陽光）照射を吸収して全方向に光を再放射する発光団４０が一体化されている。透明なプレート３０のより小さな側部に、一つ以上の太陽電池２０が取付けられる。基材のより小さな側部の他方に、一つ以上のＬＥＤ５０（のアレイ）が取付けられる。より小さな側部の残りに、反射ミラー６０が取付けられる。エネルギー蓄積装置は、太陽電池２０、ＬＥＤ（アレイ）５０、又はミラー６０の裏面に一体化できる。エネルギー蓄積装置は、別の部品でもよく、装置に一体化されていなくてもよい。
【００２８】
ここで開示される本発明は、ＬＳＣのエネルギー生成機能を照明アプリケーションと組み合わせる。太陽電池２０の他に、一つ以上の小さな光源（好ましくはＬＥＤ５０）がＬＳＣの側部に取り付けられる。第１のＬＳＣ動作モードでは、太陽エネルギーは、電気に変換されて、一体化された電池（すなわちエネルギー蓄積装置）に蓄積される。第２のＬＥＤ動作モードでは、（電池により給電される）ＬＥＤ５０により放射される光は、透明なプレート３０に入射される。光は、透明なプレート３０内の（又はプレート３０上の）発光団４０により吸収され、全方向に再放射される。再放射された光（発光団の１００％の量子効率とする）は、
（ａ）エスケープコーンを通ってスラブを抜け、
（ｂ）プレート３０の側部に向けられ、ここで、太陽電池２０により吸収されるか、又は、
（ｃ）プレート３０の側部に向けられ、ここで、ＬＥＤ５０又は取付けられたミラー６０により反射され、及び／又は
（ｄ）他の発光団４０により再吸収され、その後、再放射され、再びステップ（ａ）―（ｃ）をたどる。
【００２９】
内部反射のため、エスケープコーンを介して透明なプレート３０から抜けた光は、結果的に前面端部（フロントエンド）及び／又は背面端部（バックエンド）から均一にスラブが放射する光になる。
【００３０】
提案されたＬＳＣ―ＬＥＤは、ＬＳＣ動作モードで太陽エネルギーから電気を生成する光電池装置であり、電池を充電する。ＬＥＤ動作モードでは、装置は、プレートから均一な光を与え、同じ電池により給電される。
【００３１】
図４は、第２の実施例によるＬＳＣを持つ光電池装置の模式的斜視分解図を示す。
【００３２】
ＬＥＤ５０は、比較的小さな領域を有し、従って透明なプレート３０の１つの全体の側面をカバーする必要はない。従って、第２の実施例では、ＬＥＤ５０は、太陽電池２０又はミラー６０の隣に配置される。図４では、ＬＥＤ５０が太陽電池２０の隣に配置される例示的な場合が示される。
【００３３】
透明なプレート３０のジオメトリー、太陽電池２０の効率、ＬＥＤ５０の効率及びサイズ、並びにアプリケーションのタイプに依存して、これら部品の各々の数について、またどの側部に取り付けられるかの最適条件が見つけられる。例えば、ＬＥＤ５０の向こう側に太陽電池２０を持つか、又は他の実施例ではＬＥＤの向こう側にミラー６０を持つことが好ましい。
【００３４】
図５は、第３の実施例による発光太陽集光器を持つ光電池装置の模式的斜視部分的展開図を示す。
【００３５】
第３の実施例では、（例えば非透明なランプに対する）アプリケーションに依存して、図５に示されるように、装置の底部（又は上部）面にバックミラー６５が配置されることも好ましい。このように、透明なプレート１０により吸収されない（太陽光）照射は、再び透明なプレート１０へ反射され、吸収される他の機会を持つ。加えて、ＬＥＤ動作モードの間、発光団４０により放射される光は、透明なプレート３０の一方の側だけから抜けるだけである。
【００３６】
特定の実施例では、透明なプレート３０の基材は、例えば４００nmと９００nmとの間の範囲、好ましくは例えば３００nm―１０００nmの範囲にわたって透明である。基材は、メチルメタクリル酸塩（ＰＭＭＡ）、ラウリルメタクリレート（ＬＭＡ）、２―ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）及びエチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭ）のようなポリマー又はポリマーの混合物から成る。ポリマー基材を作るとき、純粋なモノマーで、又は、ポリエチルメタクリレートのようなプレポリマー材料で、又はモノマー及びプレポリマーの混合物で出発できる。基材は、また、ガラス（二酸化ケイ素）、酸化アルミニウム又は二酸化チタンのような無機の透明材料から成り得る。
【００３７】
光の吸収及び再放射のため透明なプレート３０内（又はプレート３０上）に挿入される発光団４０は、３つの異なる材料のクラスに分けられる。
１蛍光有機染料は、高い量子効率及び比較的高い写真安定性のため、有効な発光団である。
２半導体ナノクリスタル又は量子ドット（ＱＤ）。これらの無機ナノ粒子は、広い吸収バンド及び狭い放射バンドという効果がある。
３無機蛍光体（希土類イオン）は、ほぼ１００％の効率及び写真安定性という効果がある。
【００３８】
一般に照射の幅広いスペクトルが吸収できるので、上述の発光団４０（１つのクラス又は異なるクラスの組合せの範囲内で）の混合物は有利である。例えば、ＱＤは、幅広いバンドアブソーバとして役立ち、エネルギーを狭くて赤にシフトされた放射バンドを持つ蛍光体へ移すことができる。ＱＤ及び染料の組合せは、同様の態様で有利である。１枚の透明なプレート３０内に異なる染料を組み合わせることは、また、吸収バンドを広げ、高エネルギーの光は低エネルギーの光にダウン変換できる。加えて、ＬＥＤ動作モードの間、プレートの色は、異なる発光団４０の混合物を挿入することにより、調整もできる（例えば審美的又はシグナリングの理由のために）。
【００３９】
装置の側部に取付けられる太陽電池２０は、原則として現在利用可能な任意のセルである。太陽電池の選択は、使用時の発光団４０の放射バンドの最適範囲、全体の効率、経費、及び必要な寸法を持つセルを製造する可能性に依存する。ＬＳＣ―ＬＥＤ装置の特定の効率／コスト要求に依存して、シリコン太陽電池（単一の結晶、マルチ結晶質、アモルファス又は薄いフィルム）の既存のタイプのうちの１つが選択できる。ＧａＡｓ又はＩｎＧａＰセルは高価であるが、ＬＳＣ―ＬＥＤの高い全体の効率が要求される場合、有利である。薄いフィルムＣｄＴｅ太陽電池、染料感知太陽電池、有機太陽電池又はタンデムセルも、幾つかの特定の場合に有利である。
【００４０】
ＬＳＣ―ＬＥＤ装置が非矩形の形状の場合、ＬＳＣの形状に適応できる可撓性タイプのソーラーセル２０が使用できる。
【００４１】
ＬＳＣの側部に取付けられるＬＥＤ５０は、発光団４０が光を吸収する領域で放射する無機のＬＥＤである。ＩｎＧａＮ又はＧａＮのような既存の紫外線（ＵＶ）、青、又は緑発光ＬＥＤが、このアプリケーションのために使用できる。ＬＥＤ５０からの放射光は、発光団４０により選択的に他の波長へ変換できる。
【００４２】
青又はＵＶのＬＥＤ５０が用いられる場合、その範囲の吸収バンドを持つ発光団４０は、光を吸収し低いエネルギー光に変換するために基材内（又は基材上）に存在する。この場合には、特定の濃度勾配を持つ透明なプレート３０（のボリューム又は表面）にわたって分散される、ＬＥＤ５０により放射される光を吸収する発光団４０が供給される。この発光団４０の側部の方へ濃度を減少させることにより、ＬＥＤ５０により放射される光は、透明なプレート３０上に等しく分散され、吸収できる（及び再放射できる）。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、第１乃至第３の実施例により提案されたＬＳＣ―ＬＥＤ装置の光源としても適切である。
【００４３】
エネルギー蓄積装置は、再充電可能電池又はスーパーキャップであり得る。ミラー６０、太陽電池２０又はＬＥＤ５０の何れかに取付けられた薄いフィルム部品として一体化でき、結果的にコンパクトなＬＳＣ―ＬＥＤ装置となる。他のアプリケーションでは、エネルギー蓄積装置は、別の部品でもよく、ＬＳＣ―ＬＥＤ装置に直接統合されなくてもよい。これはＬＳＣ―ＬＥＤ装置の全体のサイズを増大するにもかかわらず、費用効果的である。
【００４４】
提案されたＬＳＣ―ＬＥＤ装置は屋内、屋外、スタンドアロン照明アプリケーションに適用できる。屋内アプリケーションに対して、低電力消費財が供給でき、ここで、ＬＳＣ―ＬＥＤ装置はエネルギーをアプリケーション（例えば遠隔制御）に供給するだけでなく、アプリケーションの光放射部分としても作用し、これは機能的及び／又は装飾的であり得る。他の屋内のアプリケーションは、例えば、装飾的な家具（例えば花瓶）、又は、ビルに組み込まれている（例えば窓／透過ランプのような）モダン建築材料である。
【００４５】
屋外のアプリケーションでは、スタンドアロン型の屋外照明（庭、通路等）、又はスタンドアロン型の広告照明（夜に輝く文字／シンボル）が供給できる。
【００４６】
他のアプリケーションは、電源として再充電可能電池を持つ、ＬＥＤ動作モードでだけ働く読書ライトである。同じ装置に一体化された太陽電池２０（及びミラー６０）が、（ネット又は外部太陽電池からの）外部電源の代わりに（又は加えて）電池を充電するために使用できる。
【００４７】
可視領域において完全に透明である透明なランプ（又は、読書ライト）のために、赤外線（ＩＲ）エミッタと組み合わせたＵＶＬＥＤが使用できる。装飾目的のために、ランプは色を持つ。可視光を放射する発光団が用いられる場合、ランプは、昼間（拡散した日光だけが存在する場合であっても）及び夜（ＬＥＤがスイッチを入れられる場合）両方で光る。文字及び／又は単純な画像を含む発光プレートのものにより提案されたＬＳＣ―ＬＥＤ装置をスキューされた発光側部と組み合わせることは興味深いことに留意されたい、これはサイン（例えば非常出口）のために適用できる。文字又は画像は、１５〜７５度の間である好適な角度で、ＬＳＣプレートの前面又は背面に小さな溝を作ることにより得られる。溝は、発光団又は発色団から効果的に再放射光を外へ出し、ＬＳＣ及びＬＥＤ動作モード両方で文字及び／又は画像を明らかに見えるようにする。よって、入射光（例えば日光、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ光等）は、出力構造体及び／又はパターン化された発光材料を供給することにより標識のために使われる発光へ変換される。使われていない光は、光起電力又は太陽電池により取得される。
【００４８】
代わりに、結合エネルギー変換及び照明／反射機能を持つ提案された光電池装置は、（Ｏ）ＬＥＤを持つ切換可能な反射器を有する。日中の間、切換可能な反射器又は反射要素は透明であり、太陽から又は他の光源からの光は、太陽電池（太陽エネルギー給電モード）により捕獲される。夜には、切換可能な反射器又は反射要素は、光源（照明モード）により作られる光の全て又は少なくとも一部を反射するためにオンになる。この目的のために、透明なＯＬＥＤのような拡張光源、ＬＥＤ、及び遠隔蛍光体照明構成の少なくとも一つを使用することが示唆される。
【００４９】
付加的なオプションとして、センサ及び制御手段が一体化でき、ここで、センサは、周囲光レベルを検出可能であり、センサの出力に基づいて、制御手段は、光源及び切換可能な反射器を機能的オン状態（すなわち活性状態）に設定する。センサは、照明設定を適応させるために人の存在又は動作を測定してもよいし、このようにして、環境インテリジェント照明システムが得られる。ＬＥＤは、太陽電池（集光器）の上に配置できるか、又は光起電力電池の隣に別に配置できる。
【００５０】
図６は、第４の実施例による光源５５及び切換可能な反射器７０を持つ光電池装置の断面図を示す。光源５５は、透明なＯＬＥＤ又はＬＥＤであり、太陽電池を持つ完全なソーラーパネル２５をカバーするように、切換可能な反射器７０の上に配置される。例えば、透過広域照明ＯＬＥＤは、切換可能な反射器７０の直接上に光源５５として配置できる。
【００５１】
第５及び第６の実施例に関連して説明されているように、複数の光源が互いに隣に又は上で使用されることも可能である。
【００５２】
図７は、第５の実施例による複数の隣接する光源５６及び切換可能な反射器７０を持つ光電池装置の断面図を示す。複数の光源５６は、完全なソーラーパネル２５をカバーしている切換可能な反射器７０の上に互いに隣に配置される。一例として、複数の光源５６は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の発光ＯＬＥＤ、又は色の他の任意の組合せの発光ＯＬＥＤである。このようにして、全ての可能性がある光カラーが得られる。この構成では、装置は、照明モードの間、標識、シグナリング、撮像又はビデオ目的のために使用できる。
【００５３】
他の可能性は、サイド発光白色ＬＥＤを使用することである。ＲＧＢ側部発光ＬＥＤが用いられる場合、装置は、同様に標識、シグナリング、撮像又はビデオ目的のために使用できる。
【００５４】
図８は、第６の実施例による複数の積み重ねられた光源５５―１乃至５５―３及び切換可能な反射器７０を持つ光電池装置の断面図を示す。積み重ねられた複数の光源５５―１乃至５５―３は、完全なソーラーパネル２５をカバーするように、互いの上で切換可能な反射器７０の上に配置される。また、ＲＧＢＯＬＥＤが使用されるか、他の色の組合せも使用され得る。加えて、この構成は、ソーラーパネル２５により放射される光の量を増大するためにも使われる。
【００５５】
ＯＬＥＤ及びＬＥＤとは別に、また、遠隔蛍光体照明構成が使用できる。
【００５６】
図９は、第７の実施例による光源、蛍光層及び切換可能な反射器を持つ光電池装置の断面図を示す。遠隔蛍光体構成又は層８０は、ＬＥＤ５０から放射される光により励起されるために、ＬＥＤ５０より上の透明なキャリア層上に配置される。
【００５７】
上記の第４乃至第７の実施例の変形例では、光源５５及び切換可能な反射器７０は、ソーラーパネル２５を部分的にだけカバーする。これにより、光源５５及び切換可能な反射器７０は、図のテキストの形式に形状できるので、装置は、標識、テキスト又は画像アプリケーション用に使用できる。
【００５８】
切換可能な反射器７０及び半導体照明（ＳＳＬ）光源５５を持つソーラーパネル２５は、カーブ又は曲げのような任意の形状を持つことができる。
【００５９】
切換可能な反射器７０は、限定されるものではないが、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）、液晶ゲル（ＬＣゲル）、コレステリックＬＣ装置、インプレイン電気泳動装置、電子ウェッティング装置、エレクトロクロミック装置、懸濁粒子装置、切換可能な光子的バンドギャップ装置等を含む。
【００６０】
透過モードで切換可能な反射器７０の高い透過度が望ましい。８０％を上回る好ましい透過度は、ＰＤＬＣ、ＬＣゲルのような装置及び他の装置で達成できる。
【００６１】
図１０は、第４乃至第７の実施例による光源５５及び切換可能な反射器７０を持つ光電池装置のための制御システムの模式的ブロック図を示す。制御システムは、集積されて、センサ８５及び制御ユニット（例えばコントローラ、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等）９０を有する。センサ８５は、周囲光レベルを検出するのに適していて、制御ユニット９０は、センサの出力に基づいて機能的オン状態（すなわち照明モードの間の活性状態）に光源５５及び切換可能な反射器７０を設定するのに適している。
【００６２】
センサ８５は、照明設定を適応させるために人の存在又は動作を測定し、このようにして、環境インテリジェント照明システムが得られる。
【００６３】
更に代替として、結合されたエネルギー変換及び照明／反射機能を持つ提案された光電池装置は、太陽電池又は光電子セルを持つソーラーパネルの外観を変えるための少なくとも一つの反応要素を有する。ソーラーパネルをカバーしている反応要素は、昼間透明な状態（太陽エネルギー給電モード）にある一方、夜の間非透明（反射モード）である。例えば、ソーラーパネルをカバーしている反応要素は、太陽光を浴びるとき、色付き状態から透明な状態に変化する（例えばサーモクロミック、フォトクロミック）。高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）、液晶ゲル（ＬＣゲル）、コレステリックＬＣ装置、エレクトロクロミックセル、電子ウェッティング装置、（インプレイン切換え可能な）電気泳動装置、懸濁粒子装置、切換可能な光子的バンドギャップ装置等を使用することにより、電気的に外観を調整することも可能である。
【００６４】
加えて、ＰＤＬＣ、ＬＣゲル、電気泳動及び電子ウェッティングのような電気的切換可能な反応要素が使用できる。これらの要素を暗がりで追加の光を供給するＬＥＤと組み合わせることも可能である。反応層の後のソーラーパネルの上に光源を配置することが示唆される。加えて、図１０と同様に、センサ及び制御ユニットと組み合わせるとき、環境インテリジェント装飾パネル及び環境インテリジェント照明システムが得られる。
【００６５】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、第８の実施例による反応要素７０を持つ光電池装置の断面図（左側の部分）及び平面図（右側の部分）を示す。
【００６６】
日中、ソーラーパネル２５は、透明なモードの反応要素７０を持つ収穫モードで動作される（図１１Ａ）。ソーラーパネル２５のアイドルモード（例えば夜の間）では、反応要素７０は、非透過、例えば白色反射状態にある（図１１Ｂ）。反応要素７０は、非電気的に調節可能である（例えばサーモクロミック、フォトクロミック）か、電気的に調節可能である（図１１Ａ及び１１Ｂに示されるように）。
【００６７】
図１２Ａ乃至図１２Ｃは、第９の実施例による反応要素７２を持つ光電池装置の断面図を示す。ここで、反応要素７２は、例えば電圧レベル又は周囲光のレベルに依存して、２つより多くの光学状態を持つ。これにより、反応要素７２は、例えば透過状態（図１２Ａ）、半透過状態（図１２Ｂ）及び非透過、よって反射状態（図１２Ｃ）へ設定できる。
【００６８】
図１３Ａ乃至図１３Ｃは、第１０の実施例による反応要素７４を持つ光電池装置の断面図を示す。ここで、反応要素７４は、（日照）昼間（図１３Ｂ）の間も非透明な状態を持つように構成できる。
【００６９】
図１４Ａ及び図１４Ｂは、第１１の実施例による複数の反応要素７６、７８を持つ光電池装置の断面図を示す。ここで、ソーラーパネル２５は、第１の反応要素７６と、第１の反応要素７６上に配置される第２の反応要素７８とを具備する。第２の反応要素７８は、第１の反応要素７６と同じサイズであり、よって、ソーラーパネル２５の同じ領域をカバーするか（図１４Ａ）、又はパターン若しくは複数のサブ要素として構成され、よって、第１の反応要素７６を部分的にだけカバーする（図１４Ｂ）。第１の場合、透過性の異なる程度は、２つの反応要素７６、７８を個別に切り換えることにより設定される。後者の場合、テキスト又は画像が、標識又はシグナリング目的で第２の反応要素により生成される。
【００７０】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、第１２の実施例による反応要素７９及び光源５０、５２を持つ光電池装置の異なる動作モードの断面図を示す。
【００７１】
第１２の実施例では、反応要素７９は、暗がりで追加の光を供給するＬＥＤと組み合わされる。太陽電池２０を持つソーラーパネルの上に光源５０を配置するか（図１５Ａ）、又は反応層７９の後に太陽電池２０の隣に別に光源５２を配置する（図１５Ｂ）ことが示唆される。反応要素７９の後に光源（例えばＬＥＤ）５０、５２を配置するとき、ソーラーパネルが取り付けられるビルは、回析効果が反応要素７９により供給される場合達成される拡散照明の外観を持つ。
【００７２】
図１６Ａ及び図１６Ｂは、第１３の実施例による反応要素及び多色光源５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂを持つ光電池装置の断面図を示す。多色光源（例えばＲＧＢＬＥＤ）５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂを持つ組合せは、動的な色効果を生成するために使用できる。ＲＧＢ多色光源５２Ｒ、５２Ｂ、５２Ｇは、ソーラーパネルの上に配置されるか（図１６Ａ）、又は、多色（例えばＲＧＢ）照明の拡散のため反応層７９の後に、起電力電池２０の隣に別に配置される（図１６Ｂ）。
【００７３】
加えて、図１０に示されるようにセンサ及び制御ユニットと組み合わされるとき、環境インテリジェント装飾パネル及び環境インテリジェント照明システムが得られる。
【００７４】
図１７Ａ及び図１７Ｂは、ビルの光電池装置に対する種々異なる配置オプションを示す。
【００７５】
太陽電池２０は、太陽集光器と組み合わされ窓１４に組み込まれるか（図１７Ａ）、又はビル１２の前面で直接日光を浴びることができる（図１７Ｂ）。
【００７６】
上述されたように、太陽電池２０は、太陽集光器と組み合わされるか、又は、直接日光を浴びることができる。斯様な太陽集光器は、１０より大きくシステムの効率を増大できることが示された。斯様な構造体は窓に組み込まれ得るが、ビルの前面に取り付けられることもできる。斯様な構造体が日中に電気を生成するため使用できる一方、例えば夜には、太陽電池に付加的な照明機能を与えるために光部品を使用することが上述のように示唆される。しかしながら、上記の第１乃至第１３の実施例で説明されている構成は、太陽電池上へ落ちる光を陰にするか、又は太陽電池間にすきまを取って、減少した効率に至る。加えて、これら光電池装置の使用は、これらの光源を駆動するため複雑な導電ワイヤ構造又は電極パターンを使用する。よって、エネルギー変換の効率は低下する。更にまた、斯様な装置内に数百もの光源を組み込むことは、むしろ高価である。
【００７７】
従って、他の代替例として、組み合わされたエネルギー変換及び光／反射機能を持つ提案された光電池装置は、光源（例えばＬＥＤ及び／又はレーザー）により生成される光が、太陽電池及び／又は太陽集光器の前で導波路に入力し、所望の位置で外へ出力される導波路を有する。よって、所望の光又は光機能は、効率を低下させずに達成できる。
【００７８】
更に、（蛍光体粒子、蛍光体セラミック、光機能及び反射性薄片のような）他の光部品が、ソーラーパネルの強化された光効果を供給するため導波路に組み込まれ得る。加えて、センサ及び制御ユニットと組み合わされるとき、環境インテリジェントソーラーパワー照明システムが得られる。
【００７９】
図１８Ａ及び図１８Ｂは、第１４の実施例による導波路１００を持つ光電池装置の断面図を示す。図１８Ａでは、ＬＥＤ５０からの光は、太陽電池２０を持つソーラーパネル上に配置される導波路１００に入力される。図１８Ｂでは、レーザー（ダイオード）５４からの光が、導波路１００に入力される。
【００８０】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、第１５の実施例による複数の導波路１００―１乃至１００―３を持つ光電池装置の断面図を示す。ここでは、異なる長さを持つ２つ（図１９Ａ）又は３つ（図１９Ｂ）の導波路１００―１乃至１００―３が、互いに重なって供給される。光は、それぞれの光源５０―１乃至５０―３（例えばＬＥＤ又はレーザー）を通って導波路に入力される。
【００８１】
図２０Ａ及び図２０Ｂは、第１６の実施例による複数の導波路１００又は１００―ｘ及び１００―ｙを持つ光電池装置の平面図を示す。ここで、複数の導波路１００又は１００―ｘ及び１００―ｙは、太陽電池２０の上に互いに隣に配置される。図２０Ｂでは、並列導波路１００―ｘの第１層が供給されて第１の方向に配置され、並列導波路１００―ｙの第２層が第１層の下又は上に供給され、第２層の導波路１００―ｙは第１の方向に対して垂直な第２の方向に向けて配置される。図２０Ａでは、２つの異なる光ビームがそれぞれの光源５０（例えばＬＥＤ又はレーザー）を介して各導波路１００に入力される一方、図２０Ｂでは、一つの光ビームがそれぞれの単一の光源５０を介して各導波路１００―ｘ、１００―ｙに入力される。
【００８２】
以下の第１７の実施例では、ファイバオプティックス１０２、１０４が、増大された光効果を持つ導波路として使われる。
【００８３】
図２１Ａ及び図２１Ｂは、第１７の実施例によるファイバー光学導波路パターンを持つ光電池装置の平面図を示す。図２１Ａでは、曲りくねった形状の単一のファイバオプティックス導波路パターン１０２が太陽電池上に供給される一方、図２１Ｂでは、付加的な第２の導波路パターン１０４が、９０度の角度変位を持って第１のファイバー光学導波路パターン１０２の上に配置される。光は、それぞれの光源５０（例えばＬＥＤ又はレーザー）を通ってファイバー光学導波路パターン両方に入力される。
【００８４】
光学部品は、以下の実施例で説明されるように、ソーラーパネルの光効果を強化するための導波路に一体化されることもできる。
【００８５】
図２２Ａ及び図２２Ｂは、第１８の実施例による導波路及び一体化された蛍光体要素８２、８４を持つ光電池装置の断面図を示す。
【００８６】
第１８の実施例では、蛍光体粒子（図２２Ａ）及び／又は蛍光体セラミック（図２２Ｂ）は、太陽電池２０のパネルの上に配置される導波路１００に一体化される。光源５０（例えばＬＥＤ又はレーザー）は、導波路１００に青紫又は紫外線を入力させるのに適していて、ここで、光は、光電池照明装置のための白色を含む他の全ての色を得るため蛍光体光と結合される。蛍光体粒子８２は、例えば導波路１００内に分散される。蛍光体セラミック８４は、所望のパターンを形成するため導波路１００内又は導波路１００上に供給できる。異なる表面から光の異なる色を作ることも可能である。加えて、様々な蛍光体形状が、他の照明効果を作るために使用できる。
【００８７】
図２３Ａ及び図２３Ｂは、第１９の実施例による導波路１００及び一体化された光機能１１０、１２０を持つ光電池装置の断面図を示す。図２３Ａでは、光機能は、ガス泡を導波路１００に組み込むことにより達成される一方、図２３Ｂでは、光機能は、導波路１００内及び／又は導波路１００上に溝を供給することにより達成される。
【００８８】
図２４Ａ及び図２４Ｂは、第２０の実施例による導波路１００及び分散した反射要素１３０、１３２を持つ光電池装置の断面図を示す。図２４Ａでは、反射要素は、導波路１００に供給される不規則な形状の反射粒子１３０である一方、図２４Ｂでは、反射要素は、導波路１００に供給される反射剥片１３２又は他の平坦な形の要素である。
【００８９】
追加又は代わりのオプションとして、導波路１００は、角度依存性の波長反射及び回折効果を示す様々な周期的構造体を具備する。これらの効果は、格子状構造体又は複数層被覆を使用して得られる。光子的結晶構造と同様にホログラフィック構造体を使用することも可能である。示唆された構造体及び層は、ソーラーパネルの強化された光効果を作るため角度依存性の波長反射及び回折を示すように、導波路１００に含まれる。
【００９０】
図２５Ａ及び図２５Ｂは、第２１の実施例による導波路１００及び周期構造１４０、１５０を持つ光電池装置の断面図を示す。図２５Ａでは、周期構造は、導波路１００に供給される光子的結晶１４０である一方、図２５Ｂでは、周期構造は、導波路１００の上に供給されるマルチレイヤ被覆１５０である。
【００９１】
また、上記の第１４乃至第２１の実施例は、環境インテリジェント光電池照明システムを提供するために、図１０と関連して説明されたように、センサと制御ユニットと（スタンドアローンの目的のため任意のエネルギー蓄積装置と）を組み合わせる。
【００９２】
要約すると、組み合わされたエネルギー変換及び照明オプションを持つ光電池装置及び斯様な装置を制御する方法が説明されてきた。装置は、反応要素、反射器、又は光吸収を変え、よって、光電池（例えばソーラーパネル）の外観を変えるための光源を有する。反応要素又は反射器を追加の光を供給する光源と組み合わせることも可能である。センサ及び制御ユニットと組み合わされるとき、環境インテリジェントソーラーパネル及び環境インテリジェント照明システムが得られる。発光太陽集光器（ＬＳＣ）と発光装置との組合せも可能であり、ここで、エネルギー蓄積装置は、照射の際、光電池により充電される。エネルギー蓄積装置は、発光のプレートの側部に入力される一つ以上の光源を給電する。光源により放射される光は、プレートに入力され、発光のプレートにより（部分的に）変換される。これは、結果的に光を均一に放射するプレートになる。
【００９３】
本発明は、図面及び前述の説明で例示され詳細に説明されてきたが、斯様な図例及び説明は、図示的又は例示的であって限定的ではないと考慮されるべきである。本発明は、開示された実施例に限定されない。
【００９４】
図面、開示された説明及び添付の請求の範囲の検討から、開示された実施例に対する変形は、請求された本発明を実施する際、当業者により理解できるし遂行できる。
【００９５】
請求項において、「を有する」という用語は他の要素又はステップを除外しないし、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数を除外しない。特定の手段が相互に異なる従属請求項において再引用されるという単なる事実は、これらの手段の組合せが効果的に使用できないことを示さない。
【００９６】
請求項内の何れの参照符号も、その範囲を制限するものとして解釈されてはならない。
【００９７】
本発明は、組み合わされたエネルギー変換及び照明オプションを持つ光電池装置及び斯様な装置を制御する方法に関する。装置は、反応要素、反射器、又は光吸収を変え、よって、光電池（例えばソーラーパネル）の外観を変えるための光源を有する。反応要素又は反射器を追加の光を供給する光源と組み合わせることも可能である。センサ及び制御ユニットと組み合わされるとき、環境インテリジェントソーラーパネル及び環境インテリジェント照明システムが得られる。発光太陽集光器（ＬＳＣ）と発光素子との組合せも可能であり、ここで、エネルギー蓄積装置は、照射の際、光電池により充電される。エネルギー蓄積装置は、発光プレートの側部に入力される一つ以上の光源を給電する。光源により放射される光は、プレートに入力され、発光プレートにより（部分的に）変換される。これは、結果的に光を均一に放射するプレートになる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2013522900.tif 000013
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
2013522900.tif 000024
【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４Ａ】
2013522900.tif 000042
【図２４Ｂ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【国際調査報告】
2013522900.tif 000046
2013522900.tif 000047
2013522900.tif 000048
2013522900.tif 000049
2013522900.tif 000050