(57)【要約】  本明細書で提供されるのは、エネルギーを貯蔵するためのシステム及び方法である。光子バッテリーアセンブリは、光源、燐光性材料、光起電力セル、及び導波路を含むことがある。燐光性材料は、光源からの第１の波長の光エネルギーを吸収し、ある時間遅延の後で、光エネルギーを第２の波長で放射することができる。光起電力セルは、第２の波長の光エネルギーを吸収し、電力を生成することができる。場合によっては、第１の導波路が、第１の波長の光エネルギーを光源から燐光性材料に向けるように構成されており、及び／又は、第２の導波路が、第２の波長の光エネルギーを燐光性材料から光起電力セルに向けるように構成されていることがある。
2021516029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーを貯蔵するためのシステムであって、
光源であって、前記光源の表面から第１の波長の光エネルギーを放射するように構成されている光源と、
（ｉ）前記第１の波長の前記光エネルギーを吸収し、（ｉｉ）吸収速度よりも遅い速度で、第２の波長の光エネルギーを放射する、ように構成されている燐光性材料であって、前記第２の波長は前記第１の波長よりも大きい、燐光性材料と、
前記燐光性材料に隣接する光起電力セルであって、（ｉ）前記第２の波長の光エネルギーを吸収し、（ｉｉ）光エネルギーから電力を生成する、ように構成されている、光起電力セルと、
前記燐光性材料に隣接する導波路であって、（ｉ）前記第１の波長の前記光エネルギーを前記光源から前記燐光性材料に向けるか、又は（ｉｉ）前記第２の波長の前記光エネルギーを前記燐光性材料から前記光起電力セルに向ける、ように構成されている導波路と、
を含む、システム。
【請求項２】
前記導波路は、前記第１の波長の前記光エネルギーを前記光源から前記燐光性材料に向けるように構成されており、前記システムは、前記第２の波長の前記光エネルギーを前記燐光性材料から前記光起電力セルに向けるように構成されている第２の導波路を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第２の導波路及び前記燐光性材料は同心である、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記導波路は、前記第１の波長の前記光エネルギーを前記光源から前記燐光性材料に向けるように構成されており、前記導波路は前記光源に隣接している、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記導波路は前記光源と接触している、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記導波路は、前記第２の波長の前記光エネルギーを前記燐光性材料から前記光起電力セルに向けるように構成されており、前記導波路は前記光起電力セルに隣接する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記導波路は前記光起電力セルと接触している、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記導波路は１つ又は複数の反射面を含み、前記反射面は、（ｉ）前記第１の波長の前記光エネルギーを前記光源から前記燐光性材料に向けるか、又は（ｉｉ）前記第２の波長の前記光エネルギーを前記燐光性材料から前記光起電力セルに向ける、ように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記導波路は、前記導波路内部の光路に沿って次第に大きくなる反射面を有する、複数の反射面を備え、それにより、前記光源からの第１の波の組が、燐光性材料の第１の体積を励起するために前記複数の反射面の第１の反射面で反射されるように構成されており、前記光源からの第２の波の組が、燐光性材料の第２の体積を励起するために前記複数の反射面の第２の反射面で反射されるように構成されており、燐光性材料の前記第２の体積は、燐光性材料の前記第１の体積よりも前記光源からより離れた距離に配置される、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
充電式電池が前記光源及び前記光起電力セルに電気的に結合され、前記光起電力セルによって生成された前記電力の少なくとも一部が前記充電式電池を充電し、前記充電式電池によって放電された電力の少なくとも一部が前記光源に給電する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記燐光性材料はアルミン酸ストロンチウム及びユーロピウムを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記燐光性材料はジスプロシウムを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記燐光性材料は、約５マイクロメートル未満の粒径の粒子を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記燐光性材料は、約２０ナノメートル未満の粒径の粒子を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記光源は、前記導波路に隣接しており且つ接触している、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記光源は、前記導波路及び前記燐光性材料とは接触していない、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記光源は、前記導波路及び前記燐光性材料から離れて配置され、前記光源は、前記導波路と光学的に連絡している、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記導波路上にコーティングを更に含み、前記コーティングは前記導波路及び前記燐光性材料と光学的に連絡しており、前記コーティングは光学フィルタを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記光学フィルタは、ダイクロイック素子である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記光学フィルタは、前記第１の波長を有する波を前記導波路から前記燐光性材料へ伝送し、前記第２の波長を有する波を前記燐光性材料から前記燐光性材料に戻るように反射するように構成されている、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
前記コーティングは、前記導波路及び前記燐光性材料と接触している、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２３】
エネルギーを貯蔵するための方法であって、
（ａ）光源の表面から第１の波長の光エネルギーを放射することと、
（ｂ）前記第１の波長の前記光エネルギーを、第１の導波路を介して、燐光性材料に向けることと、
（ｃ）前記第１の波長の前記光エネルギーの吸収速度よりも遅い速度で、前記燐光性材料によって、第２の波長の光エネルギーを放射することであって、前記第２の波長は前記第１の波長よりも大きい、ことと、
（ｄ）前記第２の波長の前記光エネルギーを、第２の導波路を介して、光起電力セルに向けることであって、前記光起電力セルの前記表面は、前記燐光体に隣接している、ことと、
（ｅ）前記第２の波長の前記光エネルギーから電力を生成することと、
を含む方法。
【請求項２４】
前記第２の導波路及び前記燐光性材料は同心である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の導波路は前記光源に隣接している、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記第２の導波路は前記光起電力セルに隣接している、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１の導波路は１つ又は複数の反射面を含み、前記反射面は、前記第１の波長の前記光エネルギーを前記光源から前記燐光性材料に向けるように構成されている、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の導波路は、前記第１の導波路内部の光路に沿って次第に大きくなる反射面を有する、複数の反射面を備え、それにより、前記光源からの第１の波の組が、燐光性材料の第１の体積を励起するために前記複数の反射面の第１の反射面で反射されるように構成されており、前記光源からの第２の波の組が、燐光性材料の第２の体積を励起するために前記複数の反射面の第２の反射面で反射されるように構成されており、燐光性材料の前記第２の体積は、前記第１の体積よりも前記光源からより離れた距離に配置される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
充電式電池が前記光源及び前記光起電力セルに電気的に結合され、前記光起電力セルによって生成された前記電力の少なくとも一部が前記充電式電池を充電し、前記充電式電池によって放電された電力の少なくとも一部が前記光源に給電する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記燐光性材料はアルミン酸ストロンチウム及びユーロピウムを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
前記燐光性材料はジスプロシウムを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記燐光性材料は、約５マイクロメートル未満の粒径の粒子を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３４】
前記燐光性材料は、約２０ナノメートル未満の粒径の粒子を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３５】
前記光源は前記第１の導波路と接触している、請求項２３に記載の方法。
【請求項３６】
前記光源は、前記第１の導波路及び前記燐光性材料とは接触していない、請求項２３に記載の方法。
【請求項３７】
前記光源は、前記第１の導波路及び前記燐光性材料から離れて配置され、前記光源は、前記第１の導波路と光学的に連絡している、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１の導波路は、前記第１の導波路上にコーティングを含み、前記コーティングは前記第１の導波路及び前記燐光性材料と光学的に連絡しており、前記コーティングは光学フィルタを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３９】
前記光学フィルタは、ダイクロイック素子である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記光学フィルタは、前記第１の波長を有する波を前記第１の導波路から前記燐光性材料へ伝送し、前記第２の波長を有する波を前記燐光性材料から前記燐光性材料に戻るように反射するように構成されている、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記コーティングは、前記導波路及び前記燐光性材料と接触している、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
無線充電のための方法であって、
（ａ）バッテリーアセンブリであって、
（ｉ）第１の波長の光エネルギーを吸収し、（ｉｉ）吸収速度よりも遅い速度で、第２の波長の光エネルギーを放射する、ように構成されている燐光性材料であって、前記第２の波長は前記第１の波長よりも大きい、燐光性材料と、
前記燐光性材料に隣接する光起電力セルであって、（ｉ）前記第２の波長の光エネルギーを吸収し、（ｉｉ）光エネルギーから電力を生成する、ように構成されている、光起電力セルと、
前記燐光性材料に隣接する導波路であって、（ｉ）前記第１の波長の前記光エネルギーを光源から前記燐光性材料に向けるか、又は（ｉｉ）前記第２の波長の前記光エネルギーを前記燐光性材料から前記光起電力セルに向ける、ように構成されている導波路と、
を含む、バッテリーアセンブリを提供すること、及び
（ｂ）前記第１の波長の光エネルギーを前記光源から前記導波路へ提供することであって、前記光源は前記導波路及び前記燐光性材料とは接触しておらず、前記光源は前記導波路と光学的に連絡しており、光源の表面から第１の波長の光エネルギーを放射し、それによって前記バッテリーアセンブリを充電すること、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]  本出願は、２０１８年３月５日に出願された米国仮特許出願第６２／６３８，６４６号の利益を主張するものであり、該出願は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
背景
[0002]  とりわけ、非常に多くの活動及び機能が電力の連続的な供給に依存している時代では、電力供給の中断又は遮断は非常に望ましくない結果をもたらすことがある。昨今では、バッテリー、スーパーキャパシタ、燃料セル、及び他のエネルギー貯蔵装置などの即座にアクセス可能な電力に関して急成長している市場が見られる。しかしながら、そのようなエネルギー貯蔵装置は、多くの点で制限があることが多い。例えば、そのようなエネルギー貯蔵装置は、特定の動作条件（例えば、温度、圧力）の下では揮発性であったり又は不安定であったりして、非効率的になったり、又は安全上の問題をもたらしたりすることがある。場合によっては、エネルギー貯蔵装置は、エネルギーを変換又は貯蔵する１回又は複数回のサイクルの間に、それ自体が消耗し、従って寿命が限られることがある。場合によっては、充電速度が、電力の消費速度を効果的にサポートする又は満足するには、遅すぎることがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
概要
[0003]  本明細書で認識するのは、エネルギー貯蔵のための信頼性の高いシステム及び方法の必要性である。本明細書で開示するエネルギー貯蔵のためのシステム及び方法は、従来の化学電池の充電速度に対して例えば約１００倍以上速い、優れた充電速度を提供することができる。本明細書で開示するシステム及び方法は、従来の化学電池の寿命に対して例えば約１０倍以上のより多くの再充電サイクルを持つ、優れた寿命を提供することができる。本明細書で開示するシステム及び方法は、携帯可能であり得る。本明細書で開示するシステム及び方法は、比較的に低温の動作温度条件では、安定していて効果的であり得る。
【０００４】
[0004]  本明細書で開示するシステム及び方法は、燐光性材料を使用して、有限の持続時間にわたりエネルギーを貯蔵することができる。例えば、燐光性材料は、相当な時間遅延を伴って、エネルギーを貯蔵及び／又は変換することができる。本明細書で開示するシステム及び方法は、光源を使用して、光エネルギーの形態で初期エネルギー源を提供することができる。光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの人工的な光源とすることができる。本明細書で開示するシステム及び方法は、光起電力セルを使用して、光エネルギーから電力を生成することができる。エネルギー貯蔵用のシステムは、光源、燐光性材料、光起電力セル、並びに、光源と燐光性材料との間、及び／又は光起電力セルと燐光性材料との間で波を導く導波路、を含むことがある。
【０００５】
[0005]  一態様では、エネルギーを貯蔵するためのシステムが提供され、このシステムは、光源であって、その光源の表面から第１の波長の光エネルギーを放射するように構成されている光源と、（ｉ）第１の波長の光エネルギーを吸収し、（ｉｉ）吸収速度よりも遅い速度で、第２の波長の光エネルギーを放射する、ように構成されている燐光性材料であって、第２の波長は第１の波長よりも大きい、燐光性材料と、燐光性材料に隣接する光起電力セルであって、（ｉ）第２の波長の光エネルギーを吸収し、（ｉｉ）光エネルギーから電力を生成する、ように構成されている光起電力セルと、燐光性材料に隣接する導波路であって、（ｉ）第１の波長の光エネルギーを光源から燐光性材料に向けるか、又は、（ｉｉ）第２の波長の光エネルギーを燐光性材料から光起電力セルに向ける、ように構成されている導波路と、を含む。
【０００６】
[0006]  実施形態によっては、導波路は、第１の波長の光エネルギーを光源から燐光性材料に向けるように構成されており、システムは、第２の波長の光エネルギーを燐光性材料から光起電力セルに向けるように構成されている第２の導波路を含む。実施形態によっては、第２の導波路及び燐光性材料は同心である。
【０００７】
[0007]  実施形態によっては、導波路は、第１の波長の光エネルギーを光源から燐光性材料に向けるように構成されており、導波路は光源に隣接している。実施形態によっては、導波路は光源と接触している。
【０００８】
[0008]  実施形態によっては、導波路は、第２の波長の光エネルギーを燐光性材料から光起電力セルに向けるように構成されており、導波路は光起電力セルに隣接している。実施形態によっては、導波路は光起電力セルと接触している。
【０００９】
[0009]  実施形態によっては、導波路は、１つ又は複数の反射面を含み、反射面は、（ｉ）第１の波長の光エネルギーを光源から燐光性材料に向けるか、又は、（ｉｉ）第２の波長の光エネルギーを燐光性材料から光起電力セルに向ける、ように構成されている。実施形態によっては、導波路は、導波路内部の光路に沿って次第に大きくなる反射面を有する、複数の反射面を備え、その結果、光源からの第１の波の組が、燐光性材料の第１の体積を励起するために複数の反射面の第１の反射面で反射されるように構成されており、光源からの第２の波の組が、燐光性材料の第２の体積を励起するために複数の反射面の第２の反射面で反射されるように構成されており、燐光性材料の第２の体積は、燐光性材料の第１の体積よりも光源からより離れた距離に配置される。
【００１０】
[0010]  実施形態によっては、光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
【００１１】
[0011]  実施形態によっては、充電式電池が光源及び光起電力セルに電気的に結合され、光起電力セルによって生成された電力の少なくとも一部が充電式電池を充電し、充電式電池によって放電された電力の少なくとも一部が光源に給電する。
【００１２】
[0012]  実施形態によっては、燐光性材料はアルミン酸ストロンチウム及びユーロピウムを含む。実施形態によっては、燐光性材料はジスプロシウムを含む。
【００１３】
[0013]  実施形態によっては、燐光性材料は約５マイクロメートル未満の粒径の粒子を含む。
【００１４】
[0014]  実施形態によっては、燐光性材料は約２０ナノメートル未満の粒径の粒子を含む。
【００１５】
[0015]  実施形態によっては、光源は導波路に隣接し且つ接触している。
【００１６】
[0016]  実施形態によっては、光源は導波路及び燐光性材料とは接触していない。実施形態によっては、光源は導波路及び燐光性材料から離れて配置され、光源は、導波路と光学的に連絡している。
【００１７】
[0017]  実施形態によっては、システムは更に導波路上にコーティングを含み、このコーティングは導波路及び燐光性材料と光学的に連絡しており、このコーティングは光学フィルタを含む。実施形態によっては、光学フィルタはダイクロイック素子である。実施形態によっては、光学フィルタは、第１の波長を有する波を導波路から燐光性材料へ伝送し、第２の波長を有する波を燐光性材料から燐光性材料に戻るように反射するように構成されている。実施形態によっては、コーティングは導波路及び燐光性材料と接触している。
【００１８】
[0018]  別の態様では、エネルギーを貯蔵するための方法が提供され、この方法は、（ａ）光源の表面から第１の波長の光エネルギーを放射すること、（ｂ）第１の導波路を介して、第１の波長の光エネルギーを燐光性材料に向けること、（ｃ）第１の波長の光エネルギーの吸収速度よりも遅い速度で、燐光性材料によって、第２の波長の光エネルギーを放射することであって、第２の波長は第１の波長よりも大きいこと、（ｄ）第２の導波路を介して、第２の波長の光エネルギーを光起電力セルに向けることであって、光起電力セルの表面は燐光体に隣接していること、及び（ｅ）第２の波長の光エネルギーから電力を生成すること、を含む。
【００１９】
[0019]  実施形態によっては、第２の導波路及び燐光性材料は同心である。
【００２０】
[0020]  実施形態によっては、第１の導波路は光源に隣接している。
【００２１】
[0021]  実施形態によっては、第２の導波路は光起電力セルに隣接している。
【００２２】
[0022]  実施形態によっては、第１の導波路は１つ又は複数の反射面を含み、反射面は、第１の波長の光エネルギーを光源から燐光性材料に向けるように構成されている。実施形態によっては、第１の導波路は、第１の導波路内部の光路に沿って次第に大きくなる反射面を有する、複数の反射面を備え、その結果、光源からの第１の波の組が、燐光性材料の第１の体積を励起するために複数の反射面の第１の反射面で反射されるように構成されており、光源からの第２の波の組が、燐光性材料の第２の体積を励起するために複数の反射面の第２の反射面で反射されるように構成されており、燐光性材料の第２の体積は、第１の体積よりも光源からより離れた距離に配置される。
【００２３】
[0023]  実施形態によっては、光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
【００２４】
[0024]  実施形態によっては、充電式電池が光源及び光起電力セルに電気的に結合され、光起電力セルによって生成された電力の少なくとも一部が充電式電池を充電し、充電式電池によって放電された電力の少なくとも一部が光源に給電する。
【００２５】
[0025]  実施形態によっては、燐光性材料はアルミン酸ストロンチウム及びユーロピウムを含む。実施形態によっては、燐光性材料はジスプロシウムを含む。
【００２６】
[0026]  実施形態によっては、燐光性材料は約５マイクロメートル未満の粒径の粒子を含む。
【００２７】
[0027]  実施形態によっては、燐光性材料は約２０ナノメートル未満の粒径の粒子を含む。
【００２８】
[0028]  実施形態によっては、光源は第１の導波路と接触している。
【００２９】
[0029]  実施形態によっては、光源は第１の導波路及び燐光性材料とは接触していない。実施形態によっては、光源は第１の導波路及び燐光性材料から離れて配置され、光源は、第１の導波路と光学的に連絡している。
【００３０】
[0030]  実施形態によっては、第１の導波路は、第１の導波路上にコーティングを含み、このコーティングは第１の導波路及び燐光性材料と光学的に連絡しており、このコーティングは光学フィルタを含む。実施形態によっては、光学フィルタはダイクロイック素子である。実施形態によっては、光学フィルタは、第１の波長を有する波を第１の導波路から燐光性材料へ伝送し、第２の波長を有する波を燐光性材料から燐光性材料に戻るように反射するように構成されている。実施形態によっては、コーティングは導波路及び燐光性材料と接触している。
【００３１】
[0031]  別の態様では、無線充電のための方法が提供され、この方法は、（ａ）（ｉ）第１の波長の光エネルギーを吸収し、（ｉｉ）吸収速度よりも遅い速度で、第２の波長の光エネルギーを放射する、ように構成されている燐光性材料であって、第２の波長は第１の波長よりも大きい、燐光性材料と、燐光性材料に隣接する光起電力セルであって、（ｉ）第２の波長の光エネルギーを吸収し、（ｉｉ）光エネルギーから電力を生成する、ように構成されている光起電力セルと、燐光性材料に隣接する導波路であって、（ｉ）第１の波長の光エネルギーを光源から燐光性材料に向けるか、又は、（ｉｉ）第２の波長の光エネルギーを燐光性材料から光起電力セルに向ける、ように構成されている導波路と、を含むバッテリーアセンブリを提供すること、及び（ｂ）光源から導波路に第１の波長の光エネルギーを提供することであって、光源は導波路及び燐光性材料とは接触しておらず、光源は導波路と光学的に連絡しており、光源の表面から第１の波長の光エネルギーを放射し、それによってバッテリーアセンブリを充電すること、を含む。
【００３２】
[0032]  本開示の別の態様は、１つ又は複数のコンピュータプロセッサにより実行すると上記又は本明細書の他の箇所の方法のいずれかを実施する機械実行可能コードを含む非一時的なコンピュータ可読媒体を提供する。
【００３３】
[0033]  本開示の別の態様は、１つ又は複数のコンピュータプロセッサ及びこれに結合されたコンピュータメモリを備えるシステムを提供する。コンピュータメモリは、１つ又は複数のコンピュータプロセッサによって実行すると、上記又は本明細書の他の箇所の方法のいずれかを実施する機械実行可能コードを含む。
【００３４】
[0034]  本開示の更なる態様及び利点は、以降の詳細な説明から当業者には容易に明らかになるであろう。以降の詳細な説明では、本開示の例示的な実施形態のみが示され説明されている。理解されるように、本開示は他の異なる実施形態も可能であり、その幾つかの詳細は全て、本開示から逸脱することなく、様々な明らかな点で修正することができる。従って、図面及び説明は、本質的に例示的であり、制限するものではないものとして、みなされるべきである。
【００３５】
参照による組み込み
[0035]  本明細書で言及される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、それぞれ個々の刊行物、特許、又は特許出願が参照により組み込まれることが具体的に個別に示される場合と同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
【００３６】
図面の簡単な説明
[0036]  本発明の新規の特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載される。本発明の特徴及び利点のより深い理解が、本発明の原理を利用した例示的な実施形態について記載した以降の詳細な説明、及び添付の図面（本明細書では「図（Figure）」及び「図（FIG.）」とも）を参照することによって、得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】[0037]例示的な光子バッテリーアセンブリを示す。
【図２】[0038]電気的負荷と連絡している光子バッテリーを示す。
【図３】[0039]アプリケーションにおける例示的な光子バッテリーアセンブリを示す。
【図４Ａ】[0040]導波路を有する光子バッテリーアセンブリを示す。
【図４Ｂ】[0041]光学フィルタを含むコーティングを有する光子バッテリーアセンブリを示す。
【図５】[0042]導波路を有する別の光子バッテリーアセンブリを示す。
【図６】[0043]導波路を有する別の光子バッテリーアセンブリを示す。
【図７】[0044]複数の光子バッテリーアセンブリのスタックを示す。
【図８】[0045]中空コア導波路を有する光子バッテリーアセンブリスタックの別の構成の分解図を示す。
【図９】[0046]図８の光子バッテリーアセンブリスタックの部分断面側面図を示す。
【図１０】[0047]光子バッテリーにエネルギーを貯蔵する方法を示す。
【図１１】[0048]本開示のシステム及び方法を実装するように構成されているコンピュータシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
詳細な説明
[0049]  本発明の様々な実施形態を本明細書に示し説明しているが、当業者には、そのような実施形態が単なる例として提供されることが明らかであろう。本発明から逸脱することなく、当業者は、多数の変形例、変更例、及び置換例を思いつくことがあり得る。本明細書で説明される本発明の実施形態の様々な代替例を採用することができることを理解されたい。
【００３９】
[0050]  本明細書で提供されるのは、エネルギー貯蔵のためのシステム及び方法である。本明細書で開示するシステム及び方法は、燐光性材料を使用して、燐光性材料の時間遅延再放射特性を利用することなどにより、かなりの持続時間にわたってエネルギーを貯蔵することができる。例えば、燐光性材料は、相当な時間遅延を伴って、エネルギーを貯蔵及び／又は変換することができる。光源は、光エネルギーの形態で、燐光性材料に初期エネルギー源を提供することができる。例えば、燐光性材料は、第１の波長の光源からの光エネルギーを吸収し、ある時間遅延の後で、光エネルギーを第２の波長で放射することができる。光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの人工的な光源とすることができる。光起電力セルは、光エネルギーから、例えば燐光性材料によって放射される第２の波長の光エネルギーから、電力を生成することができる。導波路は、波、例えば、第１の波長の光源からの光エネルギーを光源と燐光性材料との間に、及び／又は、第２の波長の光エネルギーを燐光性材料と光起電力セルとの間に、向けることができる。そのような導波路は、エネルギー貯蔵システムのエネルギー密度及びコンパクトさを高めることができる。有利にも、そのような導波路は、燐光性材料と光源と光起電力セルとの間の時間遅延光エネルギー伝送の効率を大幅に高めることができ、加えて、利用可能な燐光性材料の効率的な使用を促進することができる。
【００４０】
[0051]  本明細書で開示するエネルギー貯蔵のためのシステム及び方法は、従来の化学電池の充電速度に対して例えば約１００倍以上速い、優れた充電速度を提供することができる。本明細書で開示するシステム及び方法は、従来の化学電池の寿命に対して例えば約１０倍以上のより多くの再充電サイクルを持つ、優れた寿命を提供することができる。本明細書で開示するシステム及び方法は、携帯可能であり得る。本明細書で開示するシステム及び方法は、比較的に低温の動作温度条件では、安定していて効果的であり得る。
【００４１】
[0052]  ここで、図を参照する。図及び図中の特徴は、必ずしも正確な縮尺で描かれてはいないことを理解されたい。
【００４２】
[0053]  図１は、例示的な光子バッテリーアセンブリを示す。光子バッテリーアセンブリ１００は、光源１０１、燐光性材料１０２、及び光起電力セル１０３を含むことができる。燐光性材料は、光源及び光起電力セルの両方に隣接していることがある。例えば、燐光性材料は、光源と光起電力セルによって挟まれていることがある。燐光性材料は、光源と光起電力セルとの間にあることができる。図１は光源、燐光性材料、及び光起電力セルを垂直スタックとして示しているが、構成はそのようには限定されない。例えば、光源、燐光性材料、及び光起電力セルは、水平に積み重ねることも、又は同心円状に積み重ねることもできる。光源及び光起電力セルは、互いに隣接していても、していなくてもよい。場合によっては、燐光性材料は光源の発光面に隣接することができる。場合によっては、燐光性材料は光起電力セルの光吸収面に隣接することができる。
【００４３】
[0054]  燐光性材料１０２と光源１０１との間の接触に関わらず、燐光性材料及び光源は光学的に連絡していることがある。例えば、本明細書の他の箇所で説明するように、燐光性材料及び光源は、導波路を介して光学的に連絡していることがある。燐光性材料と光起電力セル１０３との間の接触に関わらず、燐光性材料及び光起電力セルは光学的に連絡していることがある。例えば、本明細書の他の箇所で説明するように、燐光性材料及び光起電力セルは、導波路を介して光学的に連絡していることがある。場合によっては、同じ導波路が、燐光性材料と光起電力セルとの間、及び燐光性材料と光源との間の、光学的な連絡を促進するように構成されていることがある。
【００４４】
[0055]  燐光性材料１０２は、光源１０１と接触していても、していなくてもよい。燐光性材料と光源が接触している場合、燐光性材料は光源の発光面と連携して機能することができる。燐光性材料及び光源は、締結機構などを介して、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。場合によっては、光源を保持する支持体及び／又は燐光性材料を保持する支持体が、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。締結機構の例としては、フォームフィッティングペア、面ファスナー、掛け金、Ｕ字釘、クリップ、締付具、先端の尖った器具、リング、無頭釘、ゴムバンド、リベット、鳩目、ピン、ひも、スナップ、ベルクロ（登録商標）（Velcro）、接着剤、テープ、それらの組み合わせ、又は任意の他のタイプの締結機構が挙げられるが、これらに限定はされない。場合によっては、燐光性材料は接着性及び／又は粘着性を有し、独立した締結機構無しで光源にくっつくことがある。例えば、燐光性材料は光源の発光面上に塗布されて又はコーティングされていることがある。場合によっては、燐光性材料は、光源の一次、二次、及び／又は三次の光学系にコーティングされることがある。場合によっては、燐光性材料は、光源の他の光学素子にコーティングされることがある。燐光性材料及び光源は、永久的に又は着脱可能に一緒に固定されることがある。例えば、燐光性材料及び光源は、燐光性材料及び／又は光源に損傷を与えることなく（又は、最小限の損傷を伴って）、光子バッテリーアセンブリ１００から分解され且つ光子バッテリーアセンブリ１００に再組立することができる。或いは、接触していても、燐光性材料及び光源は、一緒に固定されないことがある。
【００４５】
[0056]  燐光性材料１０２及び光源１０１が接触していない場合、燐光性材料は、導波路などを介して、光源の発光面と他の態様で光学的に連絡することができる。例えば、燐光性材料は、光源の発光面によって放射される光の光路内に配置されることがある。場合によっては、燐光性材料と光源との間には、空隙が存在することがある。場合によっては、燐光性材料と光源との間には、別の中間層が存在することがある。中間層は、空気又は他の流体であり得る。中間層は、光ガイド又は別の光学素子の層（例えば、レンズ、反射器、散光器、ビームスプリッタ、等）であり得る。場合によっては、燐光性材料と光源との間には、複数の中間層が存在することがある。
【００４６】
[0057]  燐光性材料１０２は、光起電力セル１０３と接触していても、していなくてもよい。燐光性材料と光起電力セルが接触している場合、燐光性材料は光起電力セルの光吸収面と連携して機能することができる。燐光性材料及び光起電力セルは、締結機構などを介して、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。場合によっては、光起電力セルを保持する支持体及び／又は燐光性材料を保持する支持体が、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。場合によっては、燐光性材料は接着性を有し、独立した締結機構無しで光起電力セルにくっつくことがある。例えば、燐光性材料は光起電力セルの光吸収面上に塗布されて又はコーティングされていることがある。場合によっては、燐光性材料は、光起電力セルの一次、二次、及び／又は三次の光学系にコーティングされることがある。場合によっては、燐光性材料は、光起電力セルの他の光学素子にコーティングされることがある。燐光性材料及び光起電力セルは、永久的に又は着脱可能に一緒に固定されることがある。例えば、燐光性材料及び光起電力セルは、燐光性材料及び／又は光起電力セルに損傷を与えることなく（又は、最小限の損傷を伴って）、光子バッテリーアセンブリ１００から分解され且つ光子バッテリーアセンブリ１００に再組立することができる。或いは、接触していても、燐光性材料及び光起電力セルは、一緒に固定されないことがある。
【００４７】
[0058]  燐光性材料１０２及び光起電力セル１０３が接触していない場合、燐光性材料は、光起電力セルの光吸収面と他の態様で光学的に連絡することができる。例えば、光起電力セルの光吸収面は、燐光性材料によって放射される光の光路内に配置されることがある。場合によっては、燐光性材料と光起電力セルとの間には、空隙が存在することがある。場合によっては、燐光性材料と光起電力セルとの間には、別の中間層が存在することがある。中間層は、空気又は他の流体であり得る。中間層は、光ガイド、集光器、又は別の光学素子の層（例えば、レンズ、反射器、散光器、ビームスプリッタ、等）であり得る。場合によっては、燐光性材料と光起電力セルとの間には、複数の中間層が存在することがある。
【００４８】
[0059]  場合によっては、光子バッテリーアセンブリ１００は、別々に、光源１０１、燐光性材料１０２、若しくは光起電力セル１０３に、又はそれらの部分的組み合わせなどに組み立てられるか又は分解されることがある。場合によっては、光子バッテリーアセンブリは、異なる部品に損傷を与えることなく、又は異なる部品への最小限の損傷を伴って、組み立てられるか又は分解されることがある。
【００４９】
[0060]  場合によっては、光子バッテリーアセンブリ１００は、シェル、外側ケーシング、又は他のハウジング内に収容されることがある。光子バッテリーアセンブリ１００及び／又はそのシェルは、携帯可能であり得る。例えば、光子バッテリーアセンブリは、最大で約１メートル（ｍ）、９０センチメートル（ｃｍ）、８０ｃｍ、７０ｃｍ、６０ｃｍ、５０ｃｍ、４５ｃｍ、４０ｃｍ、３５ｃｍ、３０ｃｍ、２５ｃｍ、２０ｃｍ、１５ｃｍ、１０ｃｍ、９ｃｍ、８ｃｍ、７ｃｍ、６ｃｍ、５ｃｍ、又はそれ以下の最大寸法を有することができる。光子バッテリーアセンブリの最大寸法は、光子バッテリーアセンブリの他の寸法よりも大きい光子バッテリーアセンブリの寸法（例えば、長さ、幅、高さ、奥行き、直径、等）であり得る。或いは、光子バッテリーアセンブリはより大きな最大寸法を有することがある。例えば、より大きなエネルギー貯蔵容量を有する光子バッテリーアセンブリは、より大きな寸法を有することがあり、携帯可能ではないことがある。
【００５０】
[0061]  光源１０１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）又は他の発光デバイスなどの人工的な光源とすることができる。例えば、光源はレーザー又はランプとすることができる。光源は、複数の発光デバイス（例えば、複数のＬＥＤ）とすることもできる。場合によっては、光源は１つのＬＥＤとして構成されることがある。場合によっては、光源は複数のＬＥＤの行又は列として構成されることがある。光源は、ＬＥＤの複数の列、行、又は他の軸のアレイ又はグリッドとして構成されることがある。光源は、異なる発光デバイスの組み合わせであり得る。光源の発光面は、平面であることも又は平面ではないこともある。光源の発光面は、実質的に平坦であるか、実質的に湾曲しているか、又は別の形状を形成していることがある。
【００５１】
[0062]  光源は、剛性の及び／又は可撓性の支持体によって支持されることがある。例えば、支持体は、光源によって放射された光を、指向性又は非指向性であるように導くことができる。場合によっては、光源は一次及び／又は二次光学素子を含むことがある。場合によっては、光源は三次光学素子を含むことがある。場合によっては、光源は、他のレベル又は層の他の光学素子（例えば、レンズ、反射器、散光器、ビームスプリッタ、等）を含むことがある。光源は、電気エネルギーを光エネルギーに変換するように構成されていることがある。例えば、光源は、光子バッテリーアセンブリ１００の外付け又は内蔵であり得る電源によって給電されることがある。光源は、電磁波などの形態で（例えば、光子として）光エネルギーを放射するように構成されていることがある。場合によっては、光源は、燐光性材料１０２によって吸収され得る波長又は波長範囲で光エネルギーを放射するように構成されていることがある。例えば、光源は、紫外線範囲（例えば、１０ナノメートル（ｎｍ）〜４００ｎｍ）にある波長の光を放射することができる。場合によっては、光源は、電磁スペクトル（例えば、赤外、可視、紫外、ｘ線、等）の他の波長又は波長範囲にある光を放射することができる。
【００５２】
[0063]  場合によっては、光源１０１は、自然光源（例えば、太陽光）とすることができ、この場合には、光子バッテリーアセンブリ１００内の燐光性材料１０２は、自然光源に露出されて、そのような自然光を吸収することがある。
【００５３】
[0064]  燐光性材料１０２は、第１の波長（又は、第１の波長範囲）にある光エネルギーを吸収し、かなりの時間遅延の後で、第２の波長（又は第２の波長範囲）にある光エネルギーを放射することができる。第２の波長は、第１の波長とは異なる波長であり得る。燐光性材料によって吸収される第１の波長の光エネルギーは、燐光性材料によって放射される第２の波長の光エネルギーよりも高いエネルギーレベルにあることがある。第２の波長は、第１の波長よりも大きいことがある。一例では、燐光性材料は紫外線範囲の波長（例えば、１０ｎｍ〜４００ｎｍ）のエネルギーを吸収し、可視範囲の波長（例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍ）でエネルギーを放射することができる。例えば、燐光性材料は、青色光子を吸収し、時間遅延の後で、緑色光子を放射することができる。燐光性材料は、他の波長（又は波長範囲）にある光エネルギー（例えば、光子）を吸収し、電磁スペクトル（例えば、赤外、可視、紫外、ｘ線、等）などにある他の波長（又は波長範囲）の光エネルギーを放射することができ、放射されるエネルギーは、吸収されるエネルギーよりも低いエネルギーレベルにある。燐光性材料による光エネルギーの放射速度は、燐光性材料による光エネルギーの吸収速度よりも遅いことがある。この速度の差の利点は、そのようなエネルギーを吸収するよりも遅い速度でエネルギーを放出し、従って、そのような時間遅延の間エネルギーを貯蔵する、燐光性材料の能力である。
【００５４】
[0065]  燐光性材料１０２は、結晶、固体、液体、セラミック、粉末形態、粒状若しくは他の粒子形態、液体形態、又は任意の他の形状、状態、若しくは形態であり得る。燐光性材料は、長く続く燐光体であり得る。一例では、燐光性材料は、ユーロピウムがドープされたアルミン酸ストロンチウム（例えば、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ）を含むことがある。燐光性材料の幾つかの他の例としては、亜鉛ガロゲルマネート（例えば、Ｚｎ３Ｇａ２Ｇｅ２Ｏ１０：０．５％Ｃｒ３＋）、銅及び／又はコバルトがドープされた硫化亜鉛（例えば、ＺｎＳ：Ｃｕ、Ｃｏ）、ユーロピウム、ジスプロシウム、及び／又はホウ素などの他のドーパントがドープされたアルミン酸ストロンチウム（例えば、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、Ｄｙ３＋、Ｂ３＋）、ユーロピウム、ジスプロシウム、及び／又はネオジムがドープされたアルミン酸カルシウム（例えば、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、Ｄｙ３＋、Ｎｄ３＋）、ユーロピウム、マグネシウム、及び／又はチタンがドープされた硫化イットリウム酸化物（例えば、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｍｇ２＋、Ｔｉ４＋）、並びに亜鉛ガロゲルマネート（例えば、Ｚｎ３Ｇａ２Ｇｅ２Ｏ１０：０．５％Ｃｒ３＋）が挙げられるが、これらに限定はされない。場合によっては、燐光性材料は、粒状又は他の粒子形態で提供されることがある。そのような粒又は粒子は、約１〜約５マイクロメートルの間の最大直径を有することがある。場合によっては、粒又は粒子は、少なくとも約１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４．０、４．１、４．２、４．３、４．４、４．５、４．６、４．７、４．８、４．９、５．０マイクロメートル以上の最大直径を有することがある。その代わりに又はこれに加えて、粒又は粒子は、最大で約５．０、４．９、４．８、４．７、４．６、４．５、４．４、４．３、４．２、４．１、４．０、３．９、３．８、３．７、３．６、３．５、３．４、３．３、３．２、３．１、３．０、２．９、２．８、２．７、２．６、２．５、２．４、２．３、２．２、２．１、２．０、１．９、１．８、１．７、１．６、１．５、１．４、１．３、１．２、１．１、１．０マイクロメートル以下の最大直径を有することがある。
【００５５】
[0066]  場合によっては、燐光性材料によって放射される残光（例えば、放射された光エネルギー）は、少なくとも約１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、８時間、９時間、１０時間、１１時間、１２時間、１日間、２日間、３日間、４日間、１週間、２週間、３週間以上、続くことがある。場合によっては、燐光性材料は、少なくとも約１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、８時間、９時間、１０時間、１１時間、１２時間、１日間、２日間、３日間、４日間、１週間、２週間、３週間以上の間、エネルギーを貯蔵及び／又は放出することができる。或いは、燐光性材料（又は燐光性材料によって貯蔵されたエネルギー）によって放射される残光は、より短い期間の間持続することがある。
【００５６】
[0067]  場合によっては、燐光性材料１０２は、任意の方向からの第１の波長の光エネルギーを吸収することがある。場合によっては、燐光性材料は、（例えば、燐光性材料の表面から）任意の方向に第２の波長の光エネルギーを放射することがある。
【００５７】
[0068]  アセンブリ１００は、直列及び／又は並列に電気的に接続された１つ又は複数の光起電力セル（例えば、光起電力セル１０３）を含むことができる。光起電力セル１０３は、パネル、セル、モジュール、及び／又は他のユニットであり得る。例えば、パネルは、１つ又は複数のセルを含むことがあり、これらのセルの全てはパネルの平面内に向けられており、様々な構成で電気的に接続されている。例えば、モジュールは、様々な構成で電気的に接続された１つ又は複数のセルを含むことがある。光起電力セル１０３即ち太陽電池は、光エネルギーを吸収し、吸収した光エネルギーから電力を生成するように構成されていることがある。場合によっては、光起電力セルは、燐光性材料１０２によって放射され得る波長又は波長範囲の光エネルギーを吸収するように構成されていることがある。光起電力セルは、燐光性材料によって放射される光エネルギーの波長（又は波長範囲）に合わせた単一のバンドギャップを有することがある。有利にも、これにより、光子バッテリーアセンブリ１００のエネルギー貯蔵システムの効率を高めることができる。例えば、燐光性材料としてユーロピウムがドープされたアルミン酸ストロンチウムの場合、光起電力セルは、緑色光の波長（例えば、５００〜５２０ｎｍ）に合わせたバンドギャップを有することがある。同様に、光源１０１は、紫外線範囲の波長（例えば、２０ｎｍ〜４００ｎｍ）を放射するように調整されることがある。或いは、光起電力セルは、電磁スペクトル（例えば、赤外、可視、紫外、ｘ線、等）の他の波長（又は波長範囲）にある光エネルギーを吸収するように構成されていることがある。
【００５８】
[0069]  実施形態によっては、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が、光子バッテリーアセンブリ１００内の燐光性材料１０２に取って代わることができる。実施形態によっては、ＯＬＥＤは、光源１０１と燐光性材料の両方に取って代わることができる。ＯＬＥＤは、電気燐光を発することができ、ダイオードの格子内の擬粒子が、電源からポテンシャルエネルギーを蓄え、そのようなエネルギーを可視波長（例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の光エネルギーの形態で経時的に放出する。例えば、ＯＬＥＤは、光子バッテリーアセンブリ１００の外付け又は内蔵であり得る電源によって給電されることがある。ＯＬＥＤの発光面を、光起電力セル１０３の光吸収面と連携して機能させて、光子バッテリーアセンブリを完成させることができる。例えば、ＯＬＥＤを用いると、光起電力セルは可視波長範囲（例えば、４００〜７００ｎｍ）に合わせたバンドギャップを有することができる。
【００５９】
[0070]  光起電力セル１０３は、任意の厚さであり得る。例えば、光起電力セルは約２０マイクロメートルの厚さを有することがある。場合によっては、光起電力セルは、少なくとも約１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００マイクロメートル以上の厚さを有することがある。或いは、光起電力セルは、最大で約１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２９、２８、２７、２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０マイクロメートル以下の厚さを有することがある。
【００６０】
[0071]  図２は、電気的負荷と連絡している光子バッテリーを示す。光子バッテリー２０１は、電気的負荷２０２に給電することができる。光子バッテリー及び電気的負荷は、電気回路などを介して、電気的に連絡していることがある。図２は回路を示しているが、回路構成は図２に示したものに限定はされない。電気的負荷は、電力消費装置であり得る。電気的負荷は、パーソナルコンピュータ（例えば、携帯型ＰＣ）、スレート又はタブレットＰＣ（例えば、Apple（登録商標）iPad（登録商標）、Samsung（登録商標）Galaxy Tab）、電話、スマートフォン（例えば、Apple（登録商標）iPhone（登録商標）、Android対応デバイス、Blackberry（登録商標））、又は個人用デジタル補助装置などの、電子装置であり得る。電子装置は、モバイル又は非モバイルであり得る。電気的負荷は、自動車、電気自動車、電車、船舶、又は航空機などの乗り物であり得る。電気的負荷は、送電網であり得る。場合によっては、電気的負荷は、光子バッテリーによって充電される別のバッテリー又は他のエネルギー貯蔵システムであり得る。場合によっては、光子バッテリーは電気的負荷と一体化されることがある。場合によっては、光子バッテリーは、永続的に又は着脱可能に電気的負荷と結合されることがある。例えば、光子バッテリーは電気的負荷から取り外し可能にすることができる。
【００６１】
[0072]  場合によっては、光子バッテリー２０１は、直列又は並列の複数の電気的負荷に給電することがある。場合によっては、光子バッテリーは、同時に複数の電気的負荷に給電することがある。例えば、光子バッテリーは、２、３、４、５、６、７、８、９、１０個以上の電気的負荷に同時に給電することがある。場合によっては、電気的に直列又は並列に接続された複数の光子バッテリーが、１つの電気的負荷に給電することがある。場合によっては、１つ又は複数の光子バッテリーと１つ又は複数の他のタイプのエネルギー貯蔵システム（例えば、リチウムイオンバッテリー、燃料セル、等）との組み合わせにより、１つ又は複数の電気的負荷に給電することがある。
【００６２】
[0073]  図３は、アプリケーションにおける例示的な光子バッテリーアセンブリを示す。図３に示したいずれかの及び全ての回路は、そのような回路構成には限定されない。光子バッテリーアセンブリ３００は、電源３０４によって充電され、電力を電気的負荷３０６に放出することができる。光子バッテリーアセンブリは、ＬＥＤ又はＬＥＤの組などの光源３０１を含むことがある。光源は、光源のポート３０５を介して、電源３０４と電気的に連絡することができる。例えば、電源及びポート３０５は、回路を介して電気的に接続されていることがある。電源３０４は、光子バッテリーアセンブリ３００の外付け又は内蔵であり得る。電源は、別のエネルギー貯蔵システム（例えば、別の光子バッテリー、リチウムイオンバッテリー、スーパーキャパシタ、燃料セル、等）などの給電装置であり得る。電源は、配電網であり得る。
【００６３】
[0074]  光源３０１は、電気エネルギーを受け取り、光源の発光面などを介して、第１の波長で光エネルギーを放射することができる。発光面は、燐光性材料３０２に隣接していることがある。光源は、燐光性材料と光学的に連絡していることがある。燐光性材料は、第１の波長の光エネルギーを吸収し、ある時間遅延の後で、光エネルギーを第２の波長で放射するように構成されていることがある。場合によっては、第２の波長の光エネルギーの放射速度は、第１の波長の光エネルギーの吸収速度よりも遅いことがある。この速度の差の利点は、エネルギーを吸収するよりも遅い速度でそのようなエネルギーを放出し、従って、そのような時間遅延の間エネルギーを貯蔵する、燐光性材料の能力である。場合によっては、燐光性材料は、少なくとも約１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、８時間、９時間、１０時間、１１時間、１２時間、１日間、２日間、３日間、４日間、１週間、２週間、３週間以上の間、エネルギーを貯蔵及び／又は放出することができる。
【００６４】
[0075]  光子バッテリーアセンブリは、光起電力セル３０３を含むことがある。光起電力セルは、光起電力セルの光吸収面などを介して、第２の波長の光エネルギーを吸収するように構成されていることがある。光起電力セルは、燐光性材料３０２と光学的に連絡していることがある。光起電力セルの光吸収面は、燐光性材料に隣接することがある。光起電力セルは、吸収した光エネルギーから電力を生成することができる。光起電力セルによって生成された電力を使用して、電気的負荷３０６に給電することができる。光起電力セルは、光起電力セルのポート３０７を介して、電気的負荷と電気的に連絡することができる。例えば、電気的負荷及びポート３０７は、回路を介して電気的に接続されていることがある。
【００６５】
[0076]  光子バッテリーアセンブリ３００によって貯蔵されるエネルギーは、複数回充電及び／又は再充電することができる。光子バッテリーアセンブリによって生成される電力は、複数回消費されることがある。光子バッテリーアセンブリは、ポート３０５などを介して、光源３０１に電気エネルギー（又は電力）を供給することにより、充電及び／又は再充電されることがある。光子バッテリーアセンブリ３００は、ポート３０７などを介して、光起電力セルによって生成された電力を電気的負荷３０６に向けることにより、電力を放出することができる。例えば、光子バッテリーアセンブリ３００は、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１００、５００、１０００、１０４、１０５、１０６、以上の再充電（又は消費）サイクル持続する（例えば、そのために機能する）ことがある。
【００６６】
[0077]  光子バッテリーアセンブリ３００は、従来の化学電池の充電速度に対して例えば約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００倍以上速い、優れた充電速度を提供することができる。例えば、光子バッテリーアセンブリは、少なくとも約８００ワット／立方センチメートル（Ｗ／ｃｃ）、８５０Ｗ／ｃｃ、９００Ｗ／ｃｃ、１０００Ｗ／ｃｃ、１０５０Ｗ／ｃｃ、１１００Ｗ／ｃｃ、１１５０Ｗ／ｃｃ、１２００Ｗ／ｃｃ、１２５０Ｗ／ｃｃ、１３００Ｗ／ｃｃ、１３５０Ｗ／ｃｃ、１４００Ｗ／ｃｃ、１４５０Ｗ／ｃｃ、１５００Ｗ／ｃｃ以上の速度で充電することができる。或いは、光子バッテリーアセンブリは、約８００Ｗ／ｃｃ未満の速度で充電することができる。光子バッテリーアセンブリは、従来の化学電池の寿命に対して例えば約２、３、４、５、６、７、８、９、１０倍以上のより多くの再充電サイクルを持つ、優れた寿命を提供することができる。
【００６７】
[0078]  光子バッテリーアセンブリ３００は、比較的に低温の動作温度条件下で安定して効果的に機能することができる。例えば、光子バッテリーアセンブリは、摂氏約−５５度（℃）もの低温及び約６５℃もの高温の動作温度で安定して機能することができる。光子バッテリーアセンブリは、約−５５℃よりも低い及び約６５℃よりも高い動作温度で安定して機能することがある。場合によっては、光子バッテリーアセンブリは、光源（例えば、ＬＥＤ）が安定して機能する任意の動作温度下で、安定して機能することがある。光子バッテリーアセンブリは、過剰な動作熱を発生させないことがある。
【００６８】
[0079]  図４Ａは、導波路を有する光子バッテリーアセンブリを示す。光子バッテリーアセンブリ４００は、光源４０１、燐光性材料４０２、光起電力セル（図示せず）、及び導波路４０４を含むことができる。導波路は、光源と燐光性材料に隣接していることがある。例えば、導波路は、光源と燐光性材料によって挟まれていることがある。他の例では、図４Ａに示すように、導波路の幾つかの面が燐光性材料に隣接しており、導波路の幾つかの面が光源に隣接していることがある。場合によっては、更に、導波路は光起電力セルに隣接していることがある。導波路を有する光子バッテリーアセンブリの構成は、図４Ａには限定されない。
【００６９】
[0080]  燐光性材料４０２と導波路４０４との間の接触に関わらず、燐光性材料及び導波路は光学的に連絡していることがある。光源４０１と導波路との間の接触に関わらず、光源及び導波路は光学的に連絡していることがある。場合によっては、光起電力セルと導波路との間の接触に関わらず、光起電力セル及び導波路は光学的に連絡していることがある。
【００７０】
[0081]  導波路４０４は、光源４０１と接触していても、していなくてもよい。導波路と光源が接触している場合、導波路は光源の発光面と連携して機能することができる。導波路及び光源は、締結機構などを介して、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。場合によっては、光源を保持する支持体及び／又は導波路を保持する支持体が、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。締結機構の例としては、フォームフィッティングペア、面ファスナー、掛け金、Ｕ字釘、クリップ、締付具、先端の尖った器具、リング、無頭釘、ゴムバンド、リベット、鳩目、ピン、ひも、スナップ、ベルクロ（登録商標）（Velcro）、接着剤、テープ、それらの組み合わせ、又は任意の他のタイプの締結機構が挙げられるが、これらに限定はされない。場合によっては、導波路は接着性及び／又は粘着性を有し、独立した締結機構無しで光源にくっつくことがある。導波路及び光源は、永久的に又は着脱可能に一緒に固定されることがある。例えば、導波路及び光源は、導波路及び／又は光源に損傷を与えることなく（又は、最小限の損傷を伴って）、光子バッテリーアセンブリ４００から分解され且つ光子バッテリーアセンブリ４００に再組立することができる。或いは、接触していても、導波路及び光源は、一緒に固定されないことがある。
【００７１】
[0082]  導波路４０４及び光源４０１が接触していない場合、導波路は、光源の発光面と他の態様で光学的に連絡することができる。例えば、導波路は、光源の発光面によって放射される光の光路内に配置されることがある。場合によっては、導波路と光源との間には、空隙が存在することがある。場合によっては、導波路と光源との間には、固体材料（例えば、ガラス、プラスチック等）及び／又は別の導波路などの別の中間層が存在することがある。中間層は、空気及び／又は他の流体であり得る。中間層は、光ガイド又は別の光学素子の層（例えば、レンズ、反射器、散光器、ビームスプリッタ、等）であり得る。場合によっては、導波路と光源との間には、複数の中間層が存在することがある。場合によっては、導波路は、導波路の１つ又は複数の面と光学的に連絡していることがある。例えば、光源は、導波路の１つ又は複数の面と光学的に連絡しているＬＥＤのアレイ及び／又は行を含むことがある。導波路は、任意の面から光源からの光を受け取ることができる。場合によっては、光源の面と光学的に連絡している導波路の面は、直接的に接触していようといなかろうと、平行、垂直、又は任意の角度であり得る。どちらか一方の又は両方の面が平坦であり得る。どちらか一方の又は両方の面は傾斜がつけられているか、及び／又は湾曲している（例えば、凸状、凹状）ことがある。どちらか一方の又は両方の面が任意の表面プロファイルを有することがある。
【００７２】
[0083]  導波路４０４は、燐光性材料４０２と接触していても、していなくてもよい。導波路と燐光性材料が接触している場合、導波路は燐光性材料の光吸収面と連携して機能することができる。導波路及び燐光性材料は、締結機構などを介して、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。場合によっては、燐光性材料を保持する支持体及び／又は導波路を保持する支持体が、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。締結機構の例としては、フォームフィッティングペア、面ファスナー、掛け金、Ｕ字釘、クリップ、締付具、先端の尖った器具、リング、無頭釘、ゴムバンド、リベット、鳩目、ピン、ひも、スナップ、ベルクロ（登録商標）（Velcro）、接着剤、テープ、それらの組み合わせ、又は任意の他のタイプの締結機構が挙げられるが、これらに限定はされない。場合によっては、導波路は接着性及び／又は粘着性を有し、独立した締結機構無しで燐光性材料にくっつくことがある。場合によっては、燐光性材料が接着性及び／又は粘着性を有し、独立した締結機構無しで導波路にくっつくことがある。例えば、燐光性材料は導波路の発光面上に塗布されて又はコーティングされていることがある。導波路及び燐光性材料は、永久的に又は着脱可能に一緒に固定されることがある。例えば、導波路及び燐光性材料は、導波路及び／又は燐光性材料に損傷を与えることなく（又は、最小限の損傷を伴って）、光子バッテリーアセンブリ４００から分解され且つ光子バッテリーアセンブリ４００に再組立することができる。或いは、接触していても、導波路及び燐光性材料は、一緒に固定されないことがある。
【００７３】
[0084]  導波路４０４及び燐光性材料４０２が接触していない場合、導波路は、燐光性材料の光吸収面と他の態様で光学的に連絡することができる。例えば、燐光性材料は、導波路の発光面によって放射される光の光路内に配置されることがある。場合によっては、導波路と燐光性材料との間には、空隙が存在することがある。場合によっては、導波路と燐光性材料との間には、別の導波路などの別の中間層が存在することがある。中間層は、空気又は他の流体であり得る。中間層は、光ガイド又は別の光学素子の層（例えば、レンズ、反射器、散光器、ビームスプリッタ、等）であり得る。場合によっては、導波路と燐光性材料との間には、複数の中間層が存在することがある。場合によっては、導波路は、燐光性材料の１つ又は複数の面と光学的に連絡していることがある。燐光性材料は、任意の面から導波路からの光を受け取ることができる。場合によっては、燐光性材料の面と光学的に連絡している導波路の面は、直接的に接触していようといなかろうと、平行、垂直、又は任意の角度であり得る。どちらか一方の又は両方の面が平坦であり得る。どちらか一方の又は両方の面は傾斜がつけられているか、及び／又は湾曲している（例えば、凸状、凹状）ことがある。どちらか一方の又は両方の面が任意の表面プロファイルを有することがある。
【００７４】
[0085]  導波路４０４は、光源４０１から放射された第１の波長の波を燐光性材料４０２に向けるように構成されていることがある。有利にも、導波路は、光エネルギーを光源から燐光性材料へ、光エネルギー（又は他の形態のエネルギー）を非常に効率よく且つ最小限の損失で伝達することができる。導波路は、光源と燐光性材料の分散した体積との間に光学的な連絡をもたらすことができ、そうでなければ、燐光性材料の一部の体積は光源と光学的に連絡せず、これにより、燐光性材料に対して光源を柔軟に配置することが可能になる。例えば、導波路がない場合、光源から放射された第１の波長の光エネルギーは、燐光性材料と光源との境界面などにおいて、直に隣接している（光源に対して、又は光源と直に光学的に連絡している）燐光性材料の体積によって、最も効率的に吸収されることがある。しかしながら、一旦そのような直に隣接する燐光性材料が第１の波長の光エネルギーを吸収すると、更なる光エネルギーを受け取る容量が最早なくなることがあり、及び／又は（光路の更に下流の）燐光性材料の他の体積がそのような光エネルギーを吸収するのを妨げることがある。燐光性材料と光源との間の境界面の表面積が大きいと、光源から燐光性材料への効率的な光エネルギーの送達が促進されることがあるが、これは、コンパクトなエネルギー貯蔵システムを構築する際には、実現不可能であることがある。光源と燐光性材料との間の光学的な連絡を促進するように導波路を実装することにより、そのような燐光性材料及び光源が直に隣接していない場合であっても、燐光性材料の異なる体積が光源から光エネルギーを均等に吸収することができる。
【００７５】
[0086]  導波路４０４は、少なくとも約１０マイクロメートル、２０マイクロメートル、３０マイクロメートル、４０マイクロメートル、５０マイクロメートル、６０マイクロメートル、７０マイクロメートル、８０マイクロメートル、９０マイクロメートル、１００マイクロメートル、２００マイクロメートル、３００マイクロメートル、４００マイクロメートル、５００マイクロメートル、６００マイクロメートル、７００マイクロメートル、８００マイクロメートル、９００マイクロメートル、１ミリメートル（ｍｍ）、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１センチメートル（ｃｍ）、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍ、３０ｃｍ、４０ｃｍ、５０ｃｍ以上の最大寸法（例えば、幅、長さ、高さ、半径、直径、等）を有することがある。その代わりに又はこれに加えて、導波路は、最大で約５０ｃｍ、４０ｃｍ、３０ｃｍ、２０ｃｍ、１５ｃｍ、１０ｃｍ、５ｃｍ、４ｃｍ、３ｃｍ、２ｃｍ、１ｃｍ、９ｍｍ、８ｍｍ、７ｍｍ、６ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、９００マイクロメートル、８００マイクロメートル、７００マイクロメートル、６００マイクロメートル、５００マイクロメートル、４００マイクロメートル、３００マイクロメートル、２００マイクロメートル、１００マイクロメートル、９０マイクロメートル、８０マイクロメートル、７０マイクロメートル、６０マイクロメートル、５０マイクロメートル、４０マイクロメートル、３０マイクロメートル、２０マイクロメートル、１０マイクロメートル以下の最大寸法を有することがある。導波路は、正方形、長方形（例えば、長さ対幅のアスペクト比が、約１：１．１、１：１．２、１：１．３、１：１．４、１：１．５、１：１．６、１：１．７、１：１．８、１：１．９、１：２、１：３、１：４、１：５、１：１０、等である）、又は任意の他の形状であり得る。導波路は、プラスチック又はガラスなどの材料を含むことがある。導波路は、射出成形型で使用される材料を含むことがある。
【００７６】
[0087]  例えば、図４Ａでは、光源４０１から放射された光エネルギーは、導波路４０４の層を通って燐光性材料４０２の様々な場所に届くように向けられる。本明細書の他の箇所で説明するように、時間遅延の後で、燐光性材料４０２は、光起電力セル（図示せず）により吸収するための第２の波長の光エネルギーを放射することができる。導波路は、１つ又は複数の反射面４０５を含んで、光源からの波を燐光性材料に向けることができる。１つ又は複数の反射面は、導波路内部の光路内に次第に大きくなる反射面を有して、一部の波が燐光性材料の第１の体積を励起するために第１の反射面で反射されるようにし、一部の波が更に進行した後で第１の体積よりも光源から離れている燐光性材料の第２の体積を励起するために第２の反射面で反射されるようにし、一部の波が更に進行した後で第２の体積よりも離れている燐光性材料の第３の体積を励起するために第３の反射面で反射されるようにすることがあり、以下同様である。導波路内には任意の数の反射面が存在することがある。例えば、少なくとも約３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００以上の反射面が存在することがある。その代わりに又はこれに加えて、単一の反射面が、円錐形状などをして、導波路内部の光路内で表面積を次第に増加させて、同様の結果を達成することができる。
【００７７】
[0088]  場合によっては、導波路は第１の面から燐光性材料に隣接し、第２の面から光源に隣接していることがあり、第１の面と第２の面は実質的に垂直である。１つ又は複数の反射面は、波を、実質的に直交する方向に、例えば第２の面から光源から受け取って第１の面を介して伝達するように向けるように構成されていることがある。その代わりに又はこれに加えて、第１の面及び第２の面は任意の他の角度であり得、１つ又は複数の反射面は、波を他の角度に、例えば第２の面から光源から受け取って第１の面を介して伝達するように向けるように構成されていることがある。図４Ａに示すように、導波路は、（例えば、導波路の異なる面に接続している）燐光性材料の複数の層に隣接していることがある。１つ又は複数の反射面は、光源から受け取った波を燐光性材料の複数の層に、波（例えば、光）をそれらの複数の層へと反射させることにより、向けるように構成されていることがある。
【００７８】
[0089]  場合によっては、光源４０１の代わりに又は光源４０１に加えて、光子バッテリーアセンブリ４００は無線で充電される（又は燐光性材料が無線で励起される）ことがある。実施形態によっては、光子バッテリーアセンブリは、燐光性材料４０２、光起電力セル（図示せず）、及び導波路４０４を含み、アセンブリに組み込まれる光源４０１はないことがある。例えば、（図４Ａに示される）光源４０１は、他の構成要素からは離れて分離していることがある。光源は、光源が充電する光子バッテリーアセンブリとは別個の及び／又は分離した電源によって駆動されることがある。そのような遠隔の光源は、アセンブリに光エネルギーを提供してアセンブリの無線充電を実現するように構成されていることがある。光源４０１がアセンブリ及び／又は導波路に対してどこに配置されるかに関わらず、光源は、導波路及び／又は燐光性材料と光学的に連絡して、燐光性材料を励起するための光エネルギーを提供することができる。遠隔の光源は、燐光性材料によって放射される光エネルギーよりも高いエネルギーレベルで光エネルギーを提供するように構成されていることがある。例えば、燐光性材料がアルミン酸ストロンチウムである場合、遠隔の光源は、約５２０ナノメートルの発光波長よりも短い波長で光エネルギーを提供することができる。例えば、遠隔の光源は、約３００ナノメートル〜約４７０ナノメートルの間の波長の波を提供することができる。遠隔の光源は、本明細書の他の箇所で説明するように、ＬＥＤ、レーザー、又は他の光ビームを介して、そのような光エネルギーを提供することができる。場合によっては、光子バッテリーアセンブリの構成は、そのような無線充電を促進するために、１つ又は複数の導波路及び／又は燐光性材料の露出した表面積を最大化する（又はさもなければ）増加させることがある。有利にも、本明細書で説明する光子バッテリーアセンブリのコンパクトさ及び可搬性は、無線充電を可能にすることにより、大幅に高まることがある。更に、そのような無線充電により、高速充電、光充電、及びオンデマンド充電が可能になり、更に、充電源の一般的な広範にわたる利用可能性（例えば、光源の利用可能性）による利益を得ることができる。光子バッテリーアセンブリのいずれも、有線の（例えば、一体化された）光源による充電に加えて、又は一体化された光源による充電の代わりに、無線充電用に構成することができる。
【００７９】
[0090]  場合によっては、導波路は１つ又は複数の面がコーティングされることがある。そうでなければ、導波路は、１つ又は複数の面が別の層と隣接しているか及び／又は接触していることがある。例えば、導波路は、燐光性材料４０２と接続する１つ又は複数の面がコーティングされることがある。コーティング構成の例を図４Ｂに示す。光子バッテリーアセンブリは、光源（図示せず）、燐光性材料４５２、光起電力セル４５３、及び導波路４５１を含むことができ、導波路４５１は燐光性材料と接続する１つ又は複数の面にコーティング４５４を有する。本明細書の他の箇所で説明するように、導波路は、光源及び燐光性材料に隣接していることがある。
【００８０】
[0091]  コーティング４５４は、導波路４５１と燐光性材料４５２との間に配置されることがある。場合によっては、燐光性材料と接続している（又は光学的に連絡している）導波路の全ての面が、コーティングによって覆われていることがある。他の場合では、燐光性材料と接続している（又は光学的に連絡している）面の一部は、コーティングによって覆われており、燐光性材料と接続している（又は光学的に連絡している）面の一部は、コーティングによって覆われていないことがある。例えば、そのような面は、何かによって覆いを外され、燐光性材料と直接的に光学的に連絡することがあるか、又は、別のコーティング若しくは別の層（例えば、ガラス、別の導波路、等）によって覆われ、この他のコーティング若しくは他の層を介して、燐光性材料と光学的に連絡することがある。場合によっては、他の層は、光ガイド又は別の光学素子の層（例えば、レンズ、反射器、散光器、ビームスプリッタ、等）であり得る。場合によっては、導波路４５１と燐光性材料４５２との間には、コーティング４５４を含めて複数の層が存在することがある。例えば、複数の層は、空隙若しくは他の流体ギャップ、固定層（例えば、ガラス、プラスチック）、他の光学素子（例えば、レンズ、反射器、散光器、ビームスプリッタ、等）、及び／又は任意の他の層、を任意の組み合わせで、且つ任意の順序又はシーケンスで配置して、含むことがある。コーティング又は導波路の構成に関わりなく、燐光性材料４５２と導波路４５１は光学的に連絡していることがある。
【００８１】
[0092]  導波路４０４は、コーティング４５４と接触していても、していなくてもよい。導波路及びコーティングは、締結機構などを介して、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。場合によっては、コーティングを保持する支持体及び／又は導波路を保持する支持体が、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。締結機構の例としては、フォームフィッティングペア、面ファスナー、掛け金、Ｕ字釘、クリップ、締付具、先端の尖った器具、リング、無頭釘、ゴムバンド、リベット、鳩目、ピン、ひも、スナップ、ベルクロ（登録商標）（Velcro）、接着剤、テープ、それらの組み合わせ、又は任意の他のタイプの締結機構が挙げられるが、これらに限定はされない。場合によっては、コーティングは接着性及び／又は粘着性を有し、独立した締結機構無しで導波路にくっつくことがある。場合によっては、導波路が接着性及び／又は粘着性を有し、独立した締結機構無しでコーティングにくっつくことがある。例えば、コーティングは導波路の表面上に塗布されるか又はコーティングされることがある。導波路及びコーティングは、永久的に又は着脱可能に一緒に固定されることがある。例えば、導波路及びコーティングは、導波路及び／又はコーティングに損傷を与えることなく（又は、最小限の損傷を伴って）、光子バッテリーアセンブリから分解され且つ光子バッテリーアセンブリに再組立することができる。或いは、接触していても、導波路及びコーティングは、一緒に固定されないことがある。
【００８２】
[0093]  コーティング４５４は、ダイクロイックコーティングであることがあり、又は他の光学フィルタを含むことがある。例えば、コーティングは、特定の第１の波長（例えば、より長い波長）の波が燐光性材料４５２を励起するのは可能にするが、特定の第２の波長（例えば、より短い波長）の波は反射するように構成されていることがある。例えば、より長い波長の波は、コーティングを通って燐光性材料に到達することができるが、燐光性材料によって放射されるより短い波長の波は、コーティングによって反射され、燐光性材料層内部に維持されて、（ｉ）そのような短い波長の波が光起電力セル４５３に入射する可能性を高め、（ｉｉ）そのような波が導波路４５１に入り、望ましくない熱を発生させるのを防ぐことがある。
【００８３】
[0094]  コーティング４５４は、任意の厚さを有することがある。例えば、コーティングは０．５マイクロメートル〜５マイクロメートルの間であり得る。場合によっては、コーティングの厚さは少なくとも約０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４．０、４．１、４．２、４．３、４．４、４．５、４．６、４．７、４．８、４．９、５．０マイクロメートル以上であり得る。その代わりに又はこれに加えて、コーティングの厚さは、最大で約５．０、４．９、４．８、４．７、４．６、４．５、４．４、４．３、４．２、４．１、４．０、３．９、３．８、３．７、３．６、３．５、３．４、３．３、３．２、３．１、３．０、２．９、２．８、２．７、２．６、２．５、２．４、２．３、２．２、２．１、２．０、１．９、１．８、１．７、１．６、１．５、１．４、１．３、１．２、１．１、１．０、０．９、０．８、０．７、０．６、０．５マイクロメートル以下であり得る。
【００８４】
[0095]  コーティング４５４の代わりに又はコーティング４５４に加えて、導波路４５１は表面特徴４５５（又は複数の特徴部）を含んで、特定の方向に向けて波を導くのを促進するか、及び／又は波を向ける方向の均一性を高めることがある。例えば、導波路の１つ又は複数の面は、溝、谷、ぎざぎざ、丘、柱、壁、及び／又は他の構造又は特徴などの物理的な構造又は特徴を含むことがある。一例では、導波路の底面は、導波路の内側に形成された１つ又は複数の溝を含むことがあり、その結果、光源からの波が燐光性材料に向けた方向に均一に反射されて燐光性材料を励起することがある。そのような溝（及び／又は他の物理的構造若しくは特徴）が、導波路にパターン形成されていることがある。パターンは、規則的であることも又は不規則であることもある。例えば、溝は、規則的な間隔をあけて、又は不規則な間隔で配置されることがある。場合によっては、そのような溝（及び／又は他の物理的構造若しくは特徴）は、不連続な特徴であり得る。物理的構造又は特徴は、機械加工などの任意のやり方で形成することができる。場合によっては、ダイヤモンド旋盤を使用して、導波路に物理的構造又は特徴（例えば、溝）をエッチング又は切削することができる。場合によっては、１つ又は複数の物理的特徴は、導波路と一体に構成されていることがある。場合によっては、１つ又は複数の物理的特徴は、本明細書の他の箇所で説明する任意の締結機構によって、導波路に外付けされ、及び／又は、導波路に結合され／取り付けられることがある。コーティング４５４及び／又は表面特徴４５５の代わりに又はこれに加えて、導波路４５１は更に表面マーキングを含んで、特定の方向に向けて波を導くことを促進することがある。例えば、導波路の１つ又は複数の面は、特定の方向での波の散乱を促進する特定の光学特性を持った、塗装されたマーキングを含むことがある。例えば、そのような塗装されたマーキングは、白い塗装されたドットであることがあり、このドットは、燐光性材料に向かう光の散乱を促進して燐光性材料を励起する。導波路は、任意の数のそのような塗装されたドット（又は他の表面マーキング）を含むことがある。導波路は、他の色のドットを含めて、任意のタイプの塗装されたマーキングを含むことがある。マーキングは、パターンを形成することがある。パターンは、規則的であることも又は不規則であることもある。例えば、ドットは、規則的な間隔をあけて、又は不規則な間隔で配置されることがある。場合によっては、そのようなドットは不連続なマーキングであり得る。
【００８５】
[0096]  本明細書で説明する光子バッテリーアセンブリはいずれも、図４Ｂに関して説明したダイクロイックコーティングなどの光学フィルタと光学的に連絡している導波路を含むか、又は、図４Ｂに関して説明した物理的特徴及び／又はマーキングを備える導波路を含むことがある。例えば、図１の光子バッテリーアセンブリ１００は、導波路と燐光性材料１０２との間に配置されたコーティングと光学的に連絡している導波路（図示せず）を含むことがある。例えば、図４Ａの光子バッテリーアセンブリ４００は、導波路４０４と燐光性材料４０２との間に配置されたコーティングを含むことがある。
【００８６】
[0097]  図５は、導波路を有する別の光子バッテリーアセンブリを示す。光子バッテリーアセンブリ５００は、光源（図示せず）、燐光性材料５０２、光起電力セル５０３、及び導波路５０６を含むことができる。導波路は、光起電力セルと燐光性材料に隣接していることがある。例えば、導波路は、光起電力セルと燐光性材料によって挟まれていることがある。他の例では、図５に示すように、導波路の幾つかの面が燐光性材料に隣接しており、導波路の幾つかの面が光起電力セルに隣接していることがある。場合によっては、更に、導波路は光源に隣接していることがある。導波路を有する光子バッテリーアセンブリの構成は、図５には限定されない。
【００８７】
[0098]  燐光性材料５０２と導波路５０６との間の接触に関わらず、燐光性材料及び導波路は光学的に連絡していることがある。光起電力セル５０３と導波路との間の接触に関わらず、光起電力セル及び導波路は光学的に連絡していることがある。場合によっては、光源と導波路との間の接触に関わらず、光源及び導波路は光学的に連絡していることがある。
【００８８】
[0099]  導波路５０６は、光起電力セル５０３と接触していても、していなくてもよい。導波路と光起電力セルが接触している場合、導波路は光起電力セルの光吸収面と連携して機能することができる。導波路及び光起電力セルは、締結機構などを介して、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。場合によっては、光起電力セルを保持する支持体及び／又は導波路を保持する支持体が、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。締結機構の例としては、フォームフィッティングペア、面ファスナー、掛け金、Ｕ字釘、クリップ、締付具、先端の尖った器具、リング、無頭釘、ゴムバンド、リベット、鳩目、ピン、ひも、スナップ、ベルクロ（登録商標）（Velcro）、接着剤、テープ、それらの組み合わせ、又は任意の他のタイプの締結機構が挙げられるが、これらに限定はされない。場合によっては、導波路が接着性及び／又は粘着性を有し、独立した締結機構無しで光起電力セルにくっつくことがある。導波路及び光起電力セルは、永久的に又は着脱可能に一緒に固定されることがある。例えば、導波路及び光起電力セルは、導波路及び／又は光起電力セルに損傷を与えることなく（又は、最小限の損傷を伴って）、光子バッテリーアセンブリ５００から分解され且つ光子バッテリーアセンブリ５００に再組立することができる。或いは、接触していても、導波路及び光起電力セルは、一緒に固定されないことがある。
【００８９】
[0100]  導波路５０６及び光起電力セル５０３が接触していない場合、導波路は、光起電力セルの発光面と他の態様で光学的に連絡することができる。例えば、光起電力セルは、導波路の発光面によって放射される光の光路内に配置されることがある。場合によっては、導波路と光起電力セルとの間には、空隙が存在することがある。場合によっては、導波路と光起電力セルとの間には、別の導波路などの別の中間層が存在することがある。中間層は、空気又は他の流体であり得る。中間層は、光ガイド又は別の光学素子の層（例えば、レンズ、反射器、散光器、ビームスプリッタ、等）であり得る。場合によっては、導波路と光起電力セルとの間には、複数の中間層が存在することがある。
【００９０】
[0101]  導波路５０６は、燐光性材料５０２と接触していても、していなくてもよい。導波路と燐光性材料が接触している場合、導波路は燐光性材料の発光面と連携して機能することができる。導波路及び燐光性材料は、締結機構などを介して、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。場合によっては、燐光性材料を保持する支持体及び／又は導波路を保持する支持体が、境界面で一緒に結合されるか又は固定されることがある。締結機構の例としては、フォームフィッティングペア、面ファスナー、掛け金、Ｕ字釘、クリップ、締付具、先端の尖った器具、リング、無頭釘、ゴムバンド、リベット、鳩目、ピン、ひも、スナップ、ベルクロ（（登録商標）（Velcro））、、接着剤、テープ、それらの組み合わせ、又は任意の他のタイプの締結機構が挙げられるが、これらに限定はされない。場合によっては、導波路は接着性及び／又は粘着性を有し、独立した締結機構無しで燐光性材料にくっつくことがある。場合によっては、燐光性材料が接着性及び／又は粘着性を有し、独立した締結機構無しで導波路にくっつくことがある。例えば、燐光性材料は導波路上に塗布されて又はコーティングされていることがある。導波路及び燐光性材料は、永久的に又は着脱可能に一緒に固定されることがある。例えば、導波路及び燐光性材料は、導波路及び／又は燐光性材料に損傷を与えることなく（又は、最小限の損傷を伴って）、光子バッテリーアセンブリ５００から分解され且つ光子バッテリーアセンブリ５００に再組立することができる。或いは、接触していても、導波路及び燐光性材料は、一緒に固定されないことがある。
【００９１】
[0102]  導波路５０６及び燐光性材料５０２が接触していない場合、導波路は、燐光性材料の発光面と他の態様で光学的に連絡することができる。場合によっては、導波路と燐光性材料との間には、別の導波路などの別の中間層が存在することがある。中間層は、空気又は他の流体であり得る。中間層は、光ガイド又は別の光学素子の層（例えば、レンズ、反射器、散光器、ビームスプリッタ、等）であり得る。場合によっては、導波路と燐光性材料との間には、複数の中間層が存在することがある。
【００９２】
[0103]  導波路５０６は、燐光性材料５０２から放射された第２の波長の波を光起電力セル５０３に向けるように構成されていることがある。有利にも、導波路は、光エネルギーを燐光性材料から光起電力セルへ、光エネルギー（又は他の形態のエネルギー）を非常に効率よく且つ最小限の損失で伝達することができる。燐光性材料は、等方性放射などの方向特異性は無しで、第２の波長の光エネルギーを放射することができる。導波路は、光起電力セルと燐光性材料の分散した体積との間に光学的な連絡をもたらすことができ、そうでなければ、燐光性材料の一部の体積は光起電力セルと光学的に連絡せず、これにより、燐光性材料に対して光起電力セルを柔軟に配置することが可能になる。例えば、導波路がない場合、燐光性材料から放射された第２の波長の光エネルギーは、少しでも光起電力セルに届くのなら、直に隣接する光起電力セルの光吸収面によって、最も効率的に吸収されることがある。光起電力セルの光吸収面から離れるように放射された光エネルギーは、このプロセスにおいて失われることがある。燐光性材料と光起電力セルとの間の境界面の表面積が大きいと、燐光性材料から光起電力セルへの効率的な光エネルギーの送達が促進されることがあるが、これは、コンパクトなエネルギー貯蔵システムを構築する際には、実現不可能であり且つ高価であることがある。光起電力セルと燐光性材料との間の光学的な連絡を促進するように導波路を実装することにより、光起電力セルは、直に隣接していない場合であっても、燐光性材料から光エネルギーを効率的に吸収することができる。
【００９３】
[0104]  導波路５０６は、少なくとも約１ミリメートル（ｍｍ）、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１センチメートル（ｃｍ）、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍ、３０ｃｍ、４０ｃｍ、５０ｃｍ以上の最大寸法（例えば、幅、長さ、高さ、半径、直径、等）を有することがある。その代わりに又はこれに加えて、導波路は、最大で約５０ｃｍ、４０ｃｍ、３０ｃｍ、２０ｃｍ、１５ｃｍ、１０ｃｍ、５ｃｍ、４ｃｍ、３ｃｍ、２ｃｍ、１ｃｍ、９ｍｍ、８ｍｍ、７ｍｍ、６ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ以下の最大寸法を有することがある。導波路は、正方形、長方形（例えば、長さ対幅のアスペクト比が、約１：１．１、１：１．２、１：１．３、１：１．４、１：１．５、１：１．６、１：１．７、１：１．８、１：１．９、１：２、１：３、１：４、１：５、１：１０、等である）、又は任意の他の形状であり得る。導波路は、プラスチック又はガラスなどの材料を含むことがある。導波路は、射出成形型で使用される材料を含むことがある。
【００９４】
[0105]  例えば、図５では、燐光性材料５０２から放射された光エネルギーは、導波路５０６の層を通って光起電力セル５０３に届くように向けられる。本明細書の他の箇所で説明するように、燐光性材料５０２は、図４Ａに示した構成などで、光源（図示せず）からの第１の波長の光エネルギーを吸収していることがある。導波路５０６は、そのような光エネルギーが光起電力セル５０３に伝達されるまで、導波路５０６内部での第２の波長の光波の全反射をもたらすような屈折率を有することがある。導波路は、導波路に隣接するどの層よりも低い屈折率を有することがある。場合によっては、導波路は第１の面から燐光性材料に隣接し、第２の面から光起電力セルに隣接していることがあり、第１の面と第２の面は実質的に垂直である。場合によっては、導波路は、（例えば、導波路の異なる面と接続する）燐光性材料の複数の層に隣接し、燐光性材料の複数の層から受け取った波を光起電力セルに向けるように構成されていることがある。
【００９５】
[0106]  図６は、導波路を有する別の光子バッテリーアセンブリを示す。光子バッテリーアセンブリ６００は、光源６０１、燐光性材料６０２、光起電力セル６０３、第１の導波路６０４、及び第２の導波路６０６を含むことができる。場合によっては、第１の導波路６０４は、図４に関して説明した導波路４０４に対応することがある。場合によっては、第２の導波路６０６は、図５に関して説明した導波路５０６に対応することがある。
【００９６】
[0107]  光子バッテリーアセンブリ６００は、第１の導波路６０４が第２の導波路６０６に隣接し、第２の導波路が燐光性材料６０２に隣接するように、構築されることがある。第１の導波路と燐光性材料とはそれぞれ、実質的に平行な、第２の導波路の２つの面に隣接していることがある。第１の導波路は光源６０１に隣接していることがある。光源及び第２の導波路は、実質的に垂直な、第１の導波路の２つの面に隣接していることがある。第２の導波路は光起電力セル６０３に隣接していることがある。光起電力セル及び燐光性材料は、実質的に垂直な、第２の導波路の２つの面に隣接していることがある。場合によっては、光起電力セル及び光源は、実質的に平行及び／又は同一平面上にあることがある。導波路を有する光子バッテリーアセンブリの構成は、図６には限定されない。
【００９７】
[0108]  動作中に、光子バッテリーは、第１の波長で光源６０１によって放射された光エネルギーを燐光性材料６０２に導く第１の導波路６０４を介して、充電されることがある。光源から受け取った光エネルギーは、第１の導波路内部で（例えば、反射面を介して）実質的に直角に反射されて、燐光性材料全体にわたる均等な吸収及びその後の励起のために、第２の導波路６０６を（エネルギー損失を最小限に抑えて）通過することがある。時間遅延の後で、本明細書の他の箇所で説明するように、燐光性材料は第２の波長で光エネルギーを放射することがある。そのような放射は等方性である（例えば、方向特異性がない）ことがある。放射された光エネルギーは、全反射などを介して第２の導波路によって光起電力セルに向けられて、光起電力セルによる吸収が行われることがある。その代わりに又はこれに加えて、放射された光エネルギーは、直接的に光起電力セルに向けられることがある。場合によっては、第２の導波路は、第１の導波路の屈折率及び燐光性材料の屈折率よりも低い屈折率を有して、全反射を可能にすることがある。図６に示すように、光子バッテリーは同様の構成で積み重ねられることがある。
【００９８】
[0109]  図７は、複数の光子バッテリーアセンブリのスタックを示す。光子バッテリーアセンブリを接続して、様々な所望の電圧、エネルギー貯蔵容量、電力密度、及び／又は他のバッテリー特性を達成することができる。例えば、エネルギー貯蔵システム７００は、第１の光子バッテリーアセンブリ、第２の光子バッテリーアセンブリ、第３の光子バッテリーアセンブリ、第４の光子バッテリーアセンブリ、などのスタックを含むことができ、これらのアセンブリは垂直に又は水平に積み重ねられる。本明細書の他の箇所で説明するように、各光子バッテリーアセンブリは、光源、燐光性材料、光起電力セル、第１の導波路、及び第２の導波路を含む（又は共有する）ことがある。図７は、一緒に積み重ねられた６つの光子バッテリーアセンブリを示しているが、任意の数の光子バッテリーアセンブリを任意の構成で一緒に積み重ねることができる。例えば、少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、１００、２００個以上の光子バッテリーアセンブリを一緒に積み重ねることができる。図７は、水平方向及び垂直方向にある線形の格子状スタックを示しているが、アセンブリは、例えば同心円状（又は円形）スタックなどの異なる構成で積み重ねることができる。
【００９９】
[0110]  図８は、中空コア導波路を有する光子バッテリーアセンブリスタックの別の構成の分解図を示す。導波路８０６は、中空コアを備えることがある。例えば、導波路は、中空コアを有する光ファイバー又はケーブルであり得る。或いは、導波路は、開口部を有する空洞又は溝を有することがある。導波路は、複数の開口部を有する複数の空洞又は溝を有することがある。中空コア（又は空洞若しくは溝）は、例えば充填された円筒形ユニットを形成するように、燐光性材料８０２によって充填されていることがある。或いは、中空コアは、任意の形状（例えば、矩形、三角形、六角形、非多角形、等）であり得る。円筒形ユニットは、例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０、１００、２００、以上のユニットのグループなどで、直線的に積み重ねられることがある。直線的に積み重ねられた円筒形ユニットのグループは、光源パネル８０１によって、対向する面で挟まれることがある。場合によっては、単一の光源パネルが、円筒形ユニットの長さに沿って伸びることがある。或いは、図８に示すように、複数の光源パネルが、単一の円筒形ユニットの長さに沿って、断続的に配置されることがある。場合によっては、直線的に積み重ねられた円筒形ユニットのグループ及び挟み込んでいる光源パネルは、交互の層になって積み重ねられることがある。この例では、６つの直線的に積み重ねられた円筒形ユニットの４つのグループが、円筒形ユニットのユニット長ごとに、５つの光源パネルと交互になっている様子が示されているが、スタックは、任意の構成であってもよい（例えば、７つの直線的に積み重ねられた円筒形ユニットの２５個のグループが、２６個の光源パネルと交互になっている）。光起電力セル８０３は、円筒形ユニットの端部に隣接し、円筒形ユニットの長さに対して実質的に垂直であり、光源パネルに対して実質的に垂直であることがある。図８に示すように、光子バッテリーアセンブリは、直方体形状に似ていることがある。光子バッテリーアセンブリは、図８に示した構成には限定されない。
【０１００】
[0111]  場合によっては、光源パネル８０１は、光源（例えば、ＬＥＤ）及び導波路を含むことがある。この導波路は、図４に関して説明した導波路４０４に対応することがあり、光エネルギーを光源から異なる円筒形ユニットへ向けるように構成されていることがある。図９は、図８の光子バッテリーアセンブリスタックの部分断面側面図を示す。光源９０１によって放射された光エネルギーは、（例えば、光源パネル８０１内の）第１の導波路内の１つ又は複数の反射面９０５によって、異なる円筒形ユニット内の燐光性材料９０２に向けられる。光エネルギーは、（燐光性材料から放射された光エネルギーを光起電力セル（図示せず）に向けるように構成されている）第２の導波路９０６を通過することができる。第１の導波路は、例えば光エネルギーを（例えば、直線状のスタック内の）異なる円筒形ユニットに均等に分散させるように、光源９０１によって放射された光エネルギーの光路の方向に、次第に大きくなる反射面（例えば、９０５）を含むことがある。
【０１０１】
[0112]  各光子バッテリーアセンブリは、図１〜９で説明した通りに構成することができる。或いは、光子バッテリーアセンブリの異なる構成要素（例えば、光源、燐光性材料、光起電力セル、第１の導波路、第２の導波路、コーティング、等）は、異なる構成（例えば、順序）で積み重ねられることがある。複数の光子バッテリーアセンブリは、直列に、並列に、又はそれらを組み合わせて、電気的に接続されることがある。場合によっては、各光子バッテリーアセンブリ間に相互接続部及び／又は他の電気部品が存在することがある。場合によっては、コントローラが、１つ又は複数の光子バッテリーアセンブリに電気的に結合されることがあり、バッテリーアセンブリの各々又は組み合わせからの電力の流入及び／又は流出を管理することができる。
【０１０２】
[0113]  図１０は、光子バッテリーにエネルギーを貯蔵する方法を示す。この方法は、第１の動作１００１において、光源から第１の波長（例えば、λ１）の光エネルギーを放射することを含むことができる。第１の波長の光エネルギーは、光源の発光面から放射されることがある。光源は、ＬＥＤ、レーザー、又はランプなどの人工的な光源とすることができる。光源は、自然光源とすることもできる。光源は、別のエネルギー貯蔵装置（例えば、バッテリー、スーパーキャパシタ、キャパシタ、燃料セル、等）又は別の電源（例えば、配電網）などの電源によって、給電されることがある。
【０１０３】
[0114]  第２の動作１００２において、光源に隣接する燐光性材料が、第１の波長の光エネルギーを吸収することができる。光エネルギーは、第１の導波路を介して光源から燐光性材料に向けられることがある。例えば、燐光性材料は光源の発光面に隣接することがある。場合によっては、第１の波長は紫外線波長（例えば、２０〜４００ｎｍ）であり得る。
【０１０４】
[0115]  次の動作１００３において、時間遅延の後で、燐光性材料は第２の波長（例えば、λ２）で光エネルギーを放射することができる。場合によっては、第１の波長は可視波長（例えば、４００〜７００ｎｍ）であり得る。第２の波長は、第１の波長よりも大きいことがある。即ち、第１の波長の光エネルギーは、第２の波長の光エネルギーよりも高いエネルギーレベルにあり得る。場合によっては、燐光性材料による第１の波長の光エネルギーの吸収速度は、燐光性材料による第２の波長の光エネルギーの放射速度よりも速いことがある。
【０１０５】
[0116]  次の動作１００４において、燐光性材料に隣接する光起電力セルは、燐光性材料によって放射された第２の波長の光エネルギーを吸収することができる。光エネルギーは、第２の導波路を介して燐光性材料から光起電力セルに向けられることがある。例えば、光起電力セルの光吸収面は、第２の波長の光エネルギーを吸収することができる。場合によっては、光起電力セルは、燐光性材料によって放射される波長又は波長範囲を吸収するように調整されていることがある。場合によっては、光起電力セルの光吸収面は、対応する突起によって画定される１つ又は複数のくぼみを含んで、燐光性材料と光起電力セルとの間の境界面表面積を増加させることができる。
【０１０６】
[0117]  次の動作１００５において、光起電力セルは吸収した第２の波長の光エネルギーを変換し、電力を生成することができる。場合によっては、光起電力セルによって生成された電力を使用して、光起電力セルに電気的に結合された電気的負荷に給電することができる。電気的負荷は、携帯電話、タブレット、又はコンピュータなどの電子装置であり得る。電気的負荷は、自動車、船舶、航空機、又は電車などの乗り物であり得る。電気的負荷は、送電網であり得る。場合によっては、光起電力セルに電気的負荷が接続されていない場合などに、光起電力セルによって生成された電力の少なくとも一部を使用して、光源に給電することができる。場合によっては、光起電力セルに電気的負荷が接続されていない場合などに、光起電力セルによって生成された電力の少なくとも一部を使用して、充電式バッテリー（例えば、リチウムイオンバッテリー）を充電することができる。次いで、充電式バッテリーを使用して、光源に給電することができる。有利にも、この方法で使用される光子バッテリーアセンブリは、少なくとも部分的に自立しており、（例えば、エネルギーの非効率的な変換から以外の）システムからのエネルギーの損失を防ぐことができる。
【０１０７】
[0118]  図１１は、コンピュータ制御システムを示す。本開示は、本開示の方法を実施するようにプログラムされたコンピュータ制御システムを提供する。コンピュータシステム１１０１は、本明細書で考察する幾つかの実施形態に従って、光子バッテリーアセンブリ内の１つ又は複数の回路を調節するようにプログラムされるか又は他の方法で構成される。例えば、コンピュータシステム１１０１は、コントローラ、マイクロコントローラ、又はマイクロプロセッサであり得る。場合によっては、コンピュータシステム１１０１は、ユーザの電子装置、又は電子装置に対して遠隔に配置されたコンピュータシステムであり得る。電子装置は、モバイル電子装置であり得る。コンピュータシステム１１０１は、光子バッテリーアセンブリと１つ又は複数の電気的負荷との接続、光子バッテリーアセンブリと１つ又は複数の充電式バッテリーとの接続、及び／又は光子バッテリーアセンブリ内部の光起電力セルと光源との接続を感知することができ得る。コンピュータシステム１１０１は、直列又は並列に電気的に接続された、場合によっては、電源及び／又は電気的負荷と個別に又は集合的に電気的に連絡する、複数の光子バッテリーアセンブリの各々又は組み合わせからの電力の流入及び／又は流出を管理することができる。コンピュータシステム１１０１は、光子バッテリーからの電力の放電速度及び／又は電気的負荷による電力の消費速度を計算することができることがある。例えば、コンピュータシステムは、そのような計算に基づいて、光起電力セルから放電された電力を光源、外部バッテリー（例えば、リチウムイオンバッテリー）、及び／又は電気的負荷に向けるかどうか、且つどのように向けるかを決定することがある。コンピュータシステムは、光子バッテリーの電力入力及び／又は電力出力の電圧又は電流を調節又は加減することができることがある。コンピュータシステム１１０１は、様々な構成要素の設定を調節及び／又は加減することができることがある。例えば、コンピュータシステムは、光子バッテリーアセンブリ内の光源によって放射される光の輝度、強度、色（例えば、波長、周波数、等）、脈動周期、又は他の光学的特性を調節又は加減することができることがある。例えば、コンピュータシステムは、光子バッテリー内で使用される燐光性材料の種類に応じて、光源からの光の放射設定を調節するように構成されていることがある。
【０１０８】
[0119]  例えば、コンピュータシステム１１０１は、光子バッテリーアセンブリの様々な充電機構及び／又は放電機構を調節することができ得る。コンピュータシステムは、光源と電源との間の電気的接続をオンにして、光子バッテリーアセンブリの充電を開始することがある。コンピュータシステムは、光源と電源との間の電気的接続をオフにして、光子バッテリーアセンブリの充電を停止することがある。コンピュータシステムは、光起電力セルと電気的負荷との間の電気的接続をオン又はオフにすることができる。場合によっては、コンピュータシステムは、光子バッテリーアセンブリの充電レベル（又はパーセンテージ）を検出することができることがある。コンピュータシステムは、アセンブリが完全に充電された（若しくはほぼ完全に充電された）又は放電された（若しくはほぼ完全に放電された）ときを判断することができることがある。場合によっては、コンピュータシステムは、例えば、完全な充電又は完全な放電が不利益にも短くなる可能性がある光子バッテリーアセンブリの寿命を維持及び／又は増加させるように、光子バッテリーアセンブリの充電レベルを特定の範囲（例えば、５％〜９５％、１０％〜９０％、等）に維持することができることがある。
【０１０９】
[0120]  コンピュータシステム１１０１は、中央処理ユニット（ＣＰＵ、本明細書では「プロセッサ」及び「コンピュータプロセッサ」とも呼ばれる）１１０５を含み、これは、シングルコア又はマルチコアプロセッサ、又は並列処理用の複数のプロセッサであり得る。コンピュータシステム１１０１は、メモリ又はメモリロケーション１１１０（例えば、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリ）、電子ストレージユニット１１１５（例えば、ハードディスク）、１つ又は複数の他のシステムと通信するための通信インターフェース１１２０（例えば、ネットワークアダプタ）、並びにキャッシュ、他のメモリ、データストレージ、及び／又は電子ディスプレイアダプタなどの周辺装置１１２５も含む。メモリ１１１０、ストレージユニット１１１５、インターフェース１１２０、及び周辺装置１１２５は、マザーボードなどの通信バス（実線）を通じてＣＰＵ１１０５と通信する。ストレージユニット１１１５は、データを記憶するためのデータストレージユニット（又はデータリポジトリ）であり得る。コンピュータシステム１１０１は、通信インターフェース１１２０の助けを借りて、コンピュータネットワーク（「ネットワーク」）１１３０に動作可能に結合することができる。ネットワーク１１３０は、インターネット、インターネット及び／又はエクストラネット、或いはインターネットと通信するイントラネット及び／又はエクストラネットであり得る。ネットワーク１１３０は、場合によっては、電気通信及び／又はデータネットワークである。ネットワーク１１３０は、クラウドコンピューティングなどの分散コンピューティングを可能にすることができる１つ又は複数のコンピュータサーバーを含むことができる。ネットワーク１１３０は、場合によってはコンピュータシステム１１０１の助けを借りて、ピアツーピアネットワークを実装することができ、これは、コンピュータシステム１１０１に結合されたデバイスがクライアント又はサーバーとして振る舞うのを可能にすることがある。
【０１１０】
[0121]  ＣＰＵ１１０５は、プログラム又はソフトウェア内に組み込まれることがある一連の機械可読命令を実行することができる。命令は、メモリ１１１０などのメモリロケーションに記憶されることがある。命令はＣＰＵ１１０５に向けられることがあり、これにより、引き続いて本開示の方法を実施するようにＣＰＵ１１０５をプログラムするか又は他の方法で構成することができる。ＣＰＵ１１０５によって実施される動作の例としては、フェッチ、デコード、実行、及びライトバックが挙げられる。
【０１１１】
[0122]  ＣＰＵ１１０５は、集積回路などの回路の一部であり得る。システム１１０１の１つ又は複数の他の構成要素が、回路内に含まれることがある。場合によっては、回路は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）である。
【０１１２】
[0123]  ストレージユニット１１１５は、ドライバ、ライブラリ、及び保存されたプログラムなどのファイルを記憶することができる。ストレージユニット１１１５は、ユーザデータ、例えば、ユーザ選択及びユーザプログラムなどを記憶することができる。場合によっては、コンピュータシステム１１０１は、イントラネット又はインターネットを介してコンピュータシステム１１０１と通信する遠隔サーバー上などに配置される、コンピュータシステム１１０１の外部の１つ又は複数の追加のデータストレージユニットを含むことがある。
【０１１３】
[0124]  コンピュータシステム１１０１は、ネットワーク１１３０を介して１つ又は複数のローカルの及び／又はリモートのコンピュータシステムと通信することができる。例えば、コンピュータシステム１１０１は、ネットワーク１１３０内の全てのローカルなエネルギー貯蔵システムと通信することができる。別の例では、コンピュータシステム１１０１は、単一のアセンブリ内部の、単一のハウジング内部の、及び／又は単一のアセンブリスタック内部の、全てのエネルギー貯蔵システムと通信することができる。他の例では、コンピュータシステム１１０１は、ユーザの遠隔コンピュータシステムと通信することができる。遠隔コンピュータシステムの例としては、パーソナルコンピュータ（例えば、携帯型ＰＣ）、スレート又はタブレットＰＣ（例えば、Apple（登録商標）iPad（登録商標）、Samsung（登録商標）Galaxy Tab）、電話、スマートフォン（例えば、Apple（登録商標）iPhone（登録商標）、Android対応デバイス、Blackberry（登録商標））、又は個人用デジタル補助装置が挙げられる。ユーザは、ネットワーク１１３０を介してコンピュータシステム１１０１にアクセスすることができる。
【０１１４】
[0125]  本明細書で説明する方法は、例えば、メモリ１１１０又は電子ストレージユニット１１１５などの、コンピュータシステム１１０１の電子ストレージロケーションに記憶された機械（例えば、コンピュータプロセッサ）実行可能コードによって、実施することができる。機械実行可能又は機械可読コードは、ソフトウェアの形態で提供されることがある。使用中、プロセッサ１１０５によってコードを実行することができる。場合によっては、コードはストレージユニット１１１５から読み出され、プロセッサ１１０５により素早くアクセスできるようにメモリ１１１０に記憶されることがある。状況によっては、電子ストレージユニット１１１５は含まれないことがあり、機械実行可能命令はメモリ１１１０に記憶される。
【０１１５】
[0126]  コードは、事前にコンパイルされて、コードを実行するように適合されたプロセッサを有する機械で使用されるように構成されることがあり、又は、実行中にコンパイルされることがある。コードは、事前コンパイルされた又はコンパイル済の態様でコードを実行可能にするように選択することができるプログラミング言語で供給されることがある。
【０１１６】
[0127]  コンピュータシステム１１０１などの本明細書で提供するシステム及び方法の態様は、プログラミングで具現化することができる。技術の様々な態様は、通常はある種の機械可読媒体に保持された又は組み込まれた機械（又はプロセッサ）実行可能コード及び／又は関連するデータの形態をした「製品」又は「製造物品」とみなすことができる。機械実行可能コードは、メモリ（例えば、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ）又はハードディスクなどの電子ストレージユニットに記憶することができる。「ストレージ」タイプの媒体には、コンピュータ、プロセッサなどの有形メモリ、又は様々な半導体メモリ、テープドライブ、ディスクドライブなどの関連モジュール、のいずれか又は全てが含まれることがあり、それらは、ソフトウェアプログラミングのためにいつでも非一時的ストレージを提供することができる。ソフトウェアの全て又は一部は、時としてインターネット又は様々な他の通信ネットワークを介して伝達されることがある。そのような伝達は、例えば、あるコンピュータ又はプロセッサから別のものへの、例えば管理サーバー又はホストコンピュータからアプリケーションサーバーのコンピュータプラットフォームへの、ソフトウェアのロードを可能にすることがある。従って、ソフトウェア要素を運ぶことができる別の種類の媒体としては、例えば、有線の光地上通信回線ネットワークを介して且つ様々なエアリンクを介して、ローカルデバイス間の物理的インターフェースに跨って使用される、光学的な、電気的な、及び電磁的な波が挙げられる。有線又は無線のリンク、光リンクなどの、そのような波を運ぶ物理的要素も、ソフトウェアを運ぶ媒体とみなすことができる。本明細書で使用する場合、非一時的な有形の「ストレージ」媒体に限定されない限り、コンピュータ又は機械「可読媒体」などの用語は、実行するためにプロセッサに命令を提供することに関与する任意の媒体を指す。
【０１１７】
[0128]  従って、コンピュータ実行可能コードなどの機械可読媒体は、有形のストレージ媒体、搬送波媒体、又は物理的伝送媒体を含むがこれらに限定はされない、多くの形態を取ることができる。不揮発性ストレージ媒体には、例えば、図面に示されたデータベースなどを実装するために使用されることがある、任意のコンピュータ内のストレージデバイスのいずれかなどの、光ディスク又は磁気ディスクが含まれる。揮発性ストレージ媒体には、そのようなコンピュータプラットフォームのメインメモリなどの、ダイナミックメモリが含まれる。有形の伝送媒体には、同軸ケーブル、銅線、及び光ファイバーが含まれ、これには、コンピュータシステム内部のバスを含む線が含まれる。搬送波伝送媒体は、電気信号若しくは電磁信号、又は無線周波数（ＲＦ）及び赤外（ＩＲ）データ通信中に生成されるような音響波若しくは光波の形態を取ることがある。従って、コンピュータ可読媒体の一般的な形態には、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ若しくはＤＶＤ−ＲＯＭ、任意の他の光学媒体、パンチカードペーパーテープ、穴のパターンを有する任意の他の物理的ストレージ媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ及びＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ（登録商標）−ＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップ若しくはカートリッジ、データ若しくは命令を伝送する搬送波、そのような搬送波を伝送するケーブル若しくはリンク、又はコンピュータがプログラムコード及び／又はデータを読み出すことができる任意の他の媒体、が含まれる。コンピュータ可読媒体のこれらの形態の多くは、実行するためにプロセッサに１つ又は複数の命令の１つ又は複数のシーケンスを運ぶことに関与することがある。
【０１１８】
[0129]  コンピュータシステム１１０１は、例えばユーザ制御オプション（例えば、充電を開始又は終了する、電気的負荷への給電を開始又は停止する、電力を戻して自己充電するようルーティングする、等）を提供するためのユーザインターフェース（ＵＩ）１１４０を備える電子ディスプレイ１１３５を含むか、又は電子ディスプレイ１１３５と通信することができる。ＵＩの例としては、制限するものではないが、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）及びウェブベースのユーザインターフェースが挙げられる。
【０１１９】
[0130]  本開示の方法及びシステムは、１つ又は複数のアルゴリズムによって、実施することができる。アルゴリズムは、中央処理ユニット１１０５による実行時に、ソフトウェアによって実行することができる。アルゴリズムは、例えば、光子バッテリーアセンブリと１つ又は複数の電気的負荷との接続、光子バッテリーアセンブリと１つ又は複数の充電式バッテリーとの接続、及び／又は光子バッテリーアセンブリ内部の光起電力セルと光源との接続を感知するのに基づいて、光子バッテリーアセンブリ又は光子バッテリーアセンブリのスタックの回路を変更することができる。アルゴリズムは、直列又は並列に電気的に接続された、場合によっては、電源及び／又は電気的負荷と個別に又は集合的に電気的に連絡する、複数の光子バッテリーアセンブリの各々又は組み合わせからの電力の流入及び／又は流出を管理することができることがある。
【０１２０】
[0131]  本発明の好ましい実施形態を本明細書に示し説明してきたが、当業者には、そのような実施形態が単なる例として提供されることが明らかであろう。本発明を、本明細書内に提供した特定の例によって限定することは、意図していない。本発明について前述の明細書を参照して説明してきたが、本明細書の実施形態の説明及び図解は、限定的な意味に解釈されることを意図していない。本発明から逸脱することなく、当業者は、多数の変形例、変更例、及び置換例を思いつくであろう。更に、本発明の全ての態様は、様々な条件及び変数に依存する本明細書に記載した特定の描写、構成、又は相対的割合には限定されないことを、理解されたい。本発明を実施する際に、本明細書で説明される本発明の実施形態の様々な代替例を採用することができることを理解されたい。従って、本発明はあらゆるそのような代替例、修正例、変形例、又は均等物もカバーすることが企図されている。以下の請求項が本発明の範囲を規定すること、これらの請求項の範囲内の方法及び構造並びにそれらの均等物は、請求項によってカバーされること、が意図されている。
【図１】
2021516029.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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