(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光起電層を有する領域と少なくとも反射層を有する領域の格子配置を有する第１の層と、
前記第１の層上に配置され、前記第１の層から空間を空けた第２の層であって、前記第２の層は、光起電層を有する領域と開口の格子配置を有し、前記第２の層の開口は、前記第１の層の光起電層を有する領域に位置合わせされる、第２の層と、
前記第２の層上に配置され、前記第２の層から空間を空けた焼成ガラス層であって、前記第１及び第２の層の両方の光起電層を有する領域及び少なくとも反射層を有する領域は、前記焼成ガラス層に対向する、焼成ガラス層と、
前記第１の層と第２の層の間に配置され、前記第２の層に配置される第３の層であって、前記第３の層は、光起電層を有する領域と開口の格子配置を有し、前記第３の層の開口は、前記第２の層の開口に位置合わせされ、前記第３の層の光起電層を有する領域は、前記第１の層に対向する、第３の層と、を備える太陽電池。
【請求項２】
前記第１の層の少なくとも反射層を有する領域は、ダイヤモンドまたはピラミッド形状の起伏を有する、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記ダイヤモンドまたはピラミッド形状の起伏は、あらかじめ伸ばされたグラフェンで満たされ、
圧電材料の層は、前記起伏の反対側の前記第１の層上に配置される、請求項２に記載の太陽電池。
【請求項４】
さらに少なくとも前記第１の層と熱伝導接触して配置された焦電材料の第４の層と、前記焦電材料に沿って配置された気室を備え、前記気室は、圧力安全弁が設けられている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の太陽電池を複数備える太陽電池パネルであって、前記複数の太陽電池は、電気的に直列に配置される、太陽電池パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、例えば太陽光など、光を電気エネルギに変換する。この光を電気への変換は、光電材料によって達成される。光電材料は、光電効果を示す半導体材料である。光がそのような光電材料によって吸収されるとき、半導体材料の電子が、高エネルギレベルを引き起こして励起され、電位をもたらし、電化製品に電力を与えるために用いられることができる。
【発明の概要】
【０００３】
既知の太陽電池の効率は、さらに望まれるべきである。高性能の太陽電池は、効率がそれでもたったの４０％である。結果として、太陽電池の数は、そのような低効率を補うために増加される必要があり、例えば、妥当な量の太陽光発電を収集するためのみに、それぞれ多くの太陽電池を含む太陽電池パネルによって完全に覆われた家の屋根をもたらす。
【０００４】
したがって、さらに改善した効率を有する太陽電池を提供することが、本発明の目的である。
【０００５】
この目的は、
光起電層を有する領域と少なくとも反射層を有する領域の格子配置を有する第１の層と、
前記第１の層上に配置され、前記第１の層から空間を空けた第２の層であって、前記第２の層は、光起電層を有する領域と開口の格子配置を有し、前記第２の層の開口は、前記第１の層の光起電層を有する領域に位置合わせされる、第２の層と、
前記第２の層上に配置され、前記第２の層から空間を空けた焼成ガラス層であって、前記第１及び第２の層の両方の光起電層を有する領域及び少なくとも反射層を有する領域は、前記焼成ガラス層に対向する、焼成ガラス層と、
前記第１の層と第２の層の間に配置され、前記第２の層に配置されることが好ましい第３の層であって、前記第３の層は、光起電層を有する領域と開口の格子配置を有し、前記第３の層の開口は、前記第２の層の開口に位置合わせされ、前記第３の層の光起電層を有する領域は、前記第１の層に対向する、第３の層と、備える太陽電池で、出願人によって達成される。
【０００６】
焼成ガラス層は、太陽電池に入射する光を集め、前記第１及び第２の層に向かって光を導く。光の一部は、第２の層の光電層によって吸収され、光の一部は、光電材料の領域と光の一部が第１の層に到達する開口を備える第２の層の格子配置よる、光電層によって吸収される。
【０００７】
ある角度で入射する光の一部は、少なくとも反射層を有する領域で反射され、第３の層の光電層上に導かれる。結果として、また反射された光が電気に変換されるので、高効率が得られる。
【０００８】
本発明による太陽電池の好ましい実施形態において、第１の層の少なくとも反射層を有する領域は、ダイヤモンドまたはピラミッド形状の起伏を有する。ダイヤモンドまたはピラミッド形状の起伏は、ある角度で太陽電池パネルに入射する光は、正しく第３の層に向かって反射されることを確実にする。
【０００９】
本発明による太陽電池のさらなる好ましい実施形態において、ダイヤモンドまたはピラミッド形状の起伏は、あらかじめ伸ばされたグラフェンで満たされ、圧電材料の層は、起伏の反対側の第１の層に配置される。
【００１０】
出願人によると、あらかじめ伸ばされたグラフェンは、熱を受けたとき、振動を引き起こす。熱は、太陽電池に入る光によって発生され、光電材料によって吸収される。この吸収された光は、部分的に電流を発生し、残りの部分は熱を発生する。
【００１１】
そのような発生した熱は、少なくとも部分的に、あらかじめ伸ばされたグラフェン発生振動を有するために用いられ、振動は、圧電の層によってまた電流に変換され、光電層の電流と結合され、さらに太陽電池の効率を増加する。
【００１２】
また別の実施形態はさらに少なくとも第１の層に熱伝導接触して配置された焦電材料の第４の層と、焦電材料に沿って配置された気室を備え、気室は、圧力安全弁が設けられる。
【００１３】
焦電材料によって、太陽電池の光によって発生され、そうでなければ変換されない全ての熱は、焦電材料によって電位を発生するために用いることができる。焦電材料で電流を発生するために、温度は、変動しなければならない。出願人によって、この温度の変動は、焦電材料に沿って配置された気室によって達成される。空気は、また加熱され、圧力安全弁によって、空気が加熱されすぎ、したがって圧力が高く上がりすぎたとき、空気は、気室から放出される。圧力安全弁が開くとき、圧力は下がり、したがって、温度も下がる。そのような圧力の低下によって、焦電材料の温度の変動は、得られ、電流は発生する。
【００１４】
本発明は、本発明による多数の太陽電池を備える太陽電池パネルに関し、太陽電池が電気的に直列に配置される。
【００１５】
本発明のこれらの及び他の特徴は、添付した図面と併せて説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による太陽電池の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１において、太陽電池１は、多数の半球状部分３を備える焼結ガラス層２を有し、太陽電池１に光Ｌを導く。
【００１８】
光Ｌの一部は、第２の層５の光電層を有する領域４に入射する。この第２の層５は、領域４及び光Ｌが第１の層７に入射できる開口６の格子配置を有する。
【００１９】
第１の層７は、光電層８を備える領域と、ある角度のもとで太陽電池１に入射する光Ｌが、光電材料の領域１１が設けられる第３の層１０に反射されるようにピラミッド起伏及び少なくとも反射層を備える領域９の格子配置を有する。
【００２０】
ピラミッド起伏を備える領域９は、またピラミッド形状領域９に入射し、それによって反射される光Ｌの熱によって振動を発生するあらかじめ伸ばされたグラフェンで満たされる。
【００２１】
グラフェンによって引き起こされる振動は、振動を電流に変換する、圧電材料１２の層に伝達される。
【００２２】
さらに、焦電材料の層１３は、焦電材料が、加熱されることができ、電位が焦電材料によって発生されることができるように、第１の層７と熱伝導接触が提供される。
【００２３】
焦電材料が、電流を発生できる焦電材料を温度変化にさらすため、気室１４は、層１３と直接接触して設けられる。気室１４は、空気が加熱されすぎたとき、気室１４の圧力を減らすように、圧力安全弁１５を有する。圧力を解放することによって、気室１４の温度が下がり、焦電材料は、電流を作り出すことができる。
【図１】
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