【手続補正書】
【提出日】平成30年2月8日(2018.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集光された太陽光を生成するための太陽光集光システムと、
第１の周壁部の第１の端部分と第２の周壁部の第１の端部分とによって画定される入口開口と前記第１の周壁部の第２の端部分と前記第２の周壁部の第２の端部分とによって画定される出口開口との間に延在する内部空洞によって隔てられた前記第１の周壁部と前記第２の周壁部とを含む周壁によって少なくとも部分的に形成された箱状筐体と、前記第１の周壁部及び前記第２の周壁部の少なくとも一方の外向き表面に配設された少なくとも１つの第１の標的構造体とを含む、メタマテリアル放射器であって、
前記箱状筐体は、前記集光された太陽光が、前記入口開口を通して前記内部空洞内に向けられるように、前記太陽光集光システムに対して固定的に配設され、且つ前記入口開口を通って内部空洞に入射した集光された太陽光が前記第１の周壁部と前記第２の周壁部への熱伝導を最適化するように前記第１の周壁部及び前記第２の周壁部の内向き表面で反射されて前記内部空洞から前記出口開口を通って出射するように構成され、
前記少なくとも１つの標的構造体は、放射エネルギビームが、固定格子周期にほぼ等しいピーク放射波長を有する前記少なくとも１つの標的構造体から放射されるように、関連する固定格子周期で配設された複数の第１の同心円状リッジ構造体を含む、メタマテリアル放射器、及び
少なくとも１つの光起電（ＰＶ）セルが前記少なくとも１つの標的構造体から放射された前記放射エネルギビームを受光するよう位置するように、前記メタマテリアル放射器に隣接して前記内部空洞の外側に固定的に配設された、前記少なくとも１つのＰＶセルであって、前記少なくとも１つのＰＶセルは、前記放射エネルギビームを１次電気エネルギに変換する手段を含む、ＰＶセル
を含む、太陽光熱光起電（ＴＰＶ）変換器と、
前記箱状筐体の前記内部空洞から渡された未変換の熱エネルギを受け、前記未変換の熱エネルギを２次電力に変換する手段を含む火力発電システムと、
を備える太陽光発電回収システム。
【請求項２】
前記太陽光集光システムは、前記箱状筐体の前記入口開口において１００ｓｕｎよりも大きい強度を有する前記集光された太陽光を生成するように動作可能に配設された複数のミラーを含むヘリオスタットを備える、請求項１に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項３】
前記箱状筐体は、全金属製構造体を備え、且つ前記箱状筐体の全体が単一の耐熱性金属から形成されている、請求項２に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのＰＶセルの最適波長範囲は、０．５ミクロンから３ミクロンであり、
前記少なくとも１つの標的構造体は、前記少なくとも１つの標的構造体それぞれの前記同心円状リッジ構造体を離隔する前記固定格子周期が１０ナノメートルから５ミクロンの範囲であるように構成される、
請求項３に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項５】
前記ＰＶセルは、低バンドギャップのＰＶセルを備え、前記ＰＶセルの最適波長範囲は、１．０ミクロンから２．０ミクロンであり、
前記少なくとも１つの標的構造体は、前記固定格子周期が０．５ミクロンから３ミクロンの範囲であるように構成される、
請求項３に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項６】
前記メタマテリアル放射器は、前記周壁にセットで配設された複数の標的構造体を備え、前記セットは、それぞれ第１の固定格子周期を有する同心円状リッジ構造体の第１のグループを含む第１の標的構造体、及び第２の固定格子周期を有する同心円状リッジ構造体の第２のグループを含む第２の標的構造体を有し、
前記第２の固定格子周期は、前記第１の固定格子周期よりも大きい、
請求項１に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項７】
前記１つ以上の標的構造体は、ベース基板に配設された第１の標的構造体及び第２の標的構造体を備え、前記第１の標的構造体は、同心円状リッジ構造体の第１のグループを含み、前記第２の標的構造体は、同心円状リッジ構造体の第２のグループを含み、
前記第１の標的構造体及び第２の標的構造体は、前記第１のグループの前記同心円状リッジ構造体の少なくとも一部が、第２のグループの前記同心円状リッジ構造体の少なくとも一部と交差するように多重化される、
請求項１に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項８】
前記第１の標的構造体の同心円状リッジ構造体の前記第１のグループは、第１の固定格子周期を有し、前記第２の標的構造体の同心円状リッジ構造体の前記第２のグループは、第２の固定格子周期を有し、
前記第２の固定格子周期は、前記第１の固定格子周期よりも大きい、
請求項７に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項９】
相隔たった前記第１の周壁部と前記第２の周壁部とは、前記内部空洞に面した第１及び第２の内向き表面をそれぞれ有し、且つ、前記内部空洞に背を向けた第１及び第２の外向き表面をそれぞれ有するとともに、
前記少なくとも１つの標的構造体は、少なくとも１つの第１の標的構造体及び少なくとも１つの第２の標的構造体を含み、前記少なくとも１つの第１の標的構造体は、前記メタマテリアル放射器が１０００°Ｋを超える温度まで加熱された場合に、第１の放射エネルギビームが、前記第１の固定格子周期にほぼ等しいピーク放射波長を有する前記少なくとも１つの第１の標的構造体から放射されるように、前記第１の周壁部の前記第１の外向き表面に配設され、関連する第１の固定格子周期で配設された複数の第１の同心円状リッジ構造体を含み、前記少なくとも１つの第２の標的構造体は、前記メタマテリアル放射器が１０００°Ｋを超える温度まで加熱された場合に、第２の放射エネルギビームが、前記第２の固定格子周期にほぼ等しいピーク放射波長を有する前記少なくとも１つの第２の標的構造体から放射されるように、前記第２の周壁部の前記第２の外向き表面に配設され、関連する第２の固定格子周期で配設された複数の第２の同心円状リッジ構造体を含み、
前記少なくとも１つのＰＶセルは、第１のＰＶセルが、前記少なくとも１つの第１の標的構造体から放射された前記第１の放射エネルギビームを受光するよう位置し、第２のＰＶセルが、前記少なくとも１つの第２の標的構造体から放射された前記第２の放射エネルギビームを受光するよう位置するように、前記メタマテリアル放射器に隣接して固定的に配設された前記第１のＰＶセル及び前記第２のＰＶセルを含む、
請求項２に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項１０】
太陽光ＴＰＶ変換器は、タワー上に配設され、
前記ヘリオスタットは、グラウンドレベルに配設されて日照時間中に前記箱状筐体の前記入口開口を通して太陽光を反射するように制御されたミラーのアレイを備える、
請求項９に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項１１】
前記箱状筐体は、
前記第１及び第２の周壁部の第１の端部分へそれぞれ一体的に接続された、第１及び第２の複合放物面トラフ構造体と、
前記第１及び第２の周壁部の第２の端部分へそれぞれ一体的に接続された、第１及び第２の漏斗状の出口構造体と、
をさらに備え、
前記第１及び第２の周壁部と前記第１及び第２の複合放物面トラフ構造体と前記第１及び第２の漏斗状の出口構造体とは、単一の耐熱性金属から形成されている、請求項１０に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項１２】
前記箱状筐体は、前記第１及び第２の漏斗状の出口構造体が前記第１及び第２の複合放物面トラフ構造体の上側に維持されるように、グランドレベルに対して傾斜した角度で維持され、それによって、前記未変換の熱エネルギを前記内部空洞から前記第１及び第２の漏斗状の出口構造体を通して移動させる対流空気流を生じさせる、請求項１１に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項１３】
前記火力発電システムは、前記箱状筐体の出口開口に連結された溶融塩ループレシーバであって前記内部空洞から前記出口開口を通して渡された前記未変換の熱エネルギを蓄積するように構成されたもの、及び前記蓄積された熱エネルギを前記２次電力に変換するための手段を備える、請求項１１に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの第１の標的構造体は、前記第１の周壁部の前記第１の外向き表面に配設された、多重化された標的構造体の第１のアレイを備え、
前記少なくとも１つの第２の標的構造体は、前記第２の周壁部の前記第２の外向き表面に配設された、多重化された標的構造体の第２のアレイを備える、
請求項１３に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項１５】
集光された太陽光を生成するための太陽光集光システムと、
入口開口を有する内部空洞を画定する周壁によって少なくとも部分的に形成された箱状筐体と、前記周壁の外向き表面に配設された少なくとも１つの第１の標的構造体とを含む、メタマテリアル放射器であって、
前記箱状筐体は、前記集光された太陽光が、前記入口開口を通して前記内部空洞内に向けられるように、前記太陽光集光システムに対して固定的に配設され、
前記少なくとも１つの標的構造体は、放射エネルギビームが、固定格子周期にほぼ等しいピーク放射波長を有する前記少なくとも１つの標的構造体から放射されるように、関連する固定格子周期で配設された複数の第１の同心円状リッジ構造体を含む、メタマテリアル放射器、及び
前記少なくとも１つの標的構造体から放射された前記放射エネルギビームを受光するよう位置するように、メタマテリアル放射器に隣接して固定的に配設された、記少なくとも１つのＰＶセルであって、前記少なくとも１つのＰＶセルは、前記放射エネルギビームを１次電気エネルギに変換する手段を含む、ＰＶセル
を含む、太陽光熱光起電（ＴＰＶ）変換器と、
前記箱状筐体の前記内部空洞から渡された未変換の熱エネルギを受け、前記未変換の熱エネルギを２次電力に変換する手段を含む火力発電システムと
を備え
前記箱状筐体の周壁は、内部空洞によって隔てられた第１の周壁部と第２の周壁部とを含み、前記第１の周壁部及び前記第２の周壁部は、前記内部空洞に面した第１及び第２の内向き表面と、前記内部空洞に背を向けた第１及び第２の外向き表面をそれぞれ有するとともに、
前記箱状筐体は、更に前記第１及び第２の周壁部の第１の端部分へそれぞれ一体的に接続された、第１及び第２の複合放物面トラフ構造体と、前記第１及び第２の周壁部の第２の端部分へそれぞれ一体的に接続された、第１及び第２の漏斗状の出口構造体と、を備え、
前記第１及び第２の周壁部と前記第１及び第２の複合放物面トラフ構造体と前記第１及び第２の漏斗状の出口構造体とは、単一の耐熱性金属から形成されている、
太陽光発電回収システム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのＰＶセルは、前記メタマテリアル放射器に隣接して固定的に配設された第１のＰＶセル及び第２のＰＶセルを含み、前記第１のＰＶセルは、前記少なくとも１つの第１の標的構造体から放射された前記第１の放射エネルギビームを受光するように位置し、前記第２のＰＶセルは、前記少なくとも１つの第２の標的構造体から放射された前記第２の放射エネルギビームを受光するよう位置し、
前記第１及び第２のＰＶセルの最適波長範囲は、０．５ミクロンから３ミクロンであり、
前記少なくとも１つの第１の標的構造体は、前記第１の周壁部の第１の外向き表面に配設された、多重化された標的構造体の第１のアレイを備え、
前記少なくとも１つの第２の標的構造体は、前記第２の周壁部の第２の外向き表面に配設された、多重化された標的構造体の第２のアレイを備え、
多重化された標的構造体の前記第１のアレイ及び多重化された標的構造体の前記第２のアレイのそれぞれは、前記標的構造体のそれぞれの前記同心円状リッジ構造体を離隔する前記固定格子周期が１０ナノメートルから５ミクロンの範囲であるように構成される、
請求項１５に記載の太陽光発電回収システム。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのＰＶセルは、前記メタマテリアル放射器に隣接して固定的に配設された第１のＰＶセル及び第２のＰＶセルを含み、前記第１のＰＶセルは、前記少なくとも１つの第１の標的構造体から放射された前記第１の放射エネルギビームを受光するよう位置し、前記第２のＰＶセルは、前記少なくとも１つの第２の標的構造体から放射された前記第２の放射エネルギビームを受光するよう位置するとともに、
前記第１及び第２のＰＶセルは、低バンドギャップのＰＶセルを備え、前記第１及び第２のＰＶセルの最適波長範囲は、１．０ミクロンから２．０ミクロンであり、
前記少なくとも１つの標的構造体は、前記第１の周壁部の前記第１の外向き表面上に設けられた多重化された標的構造体の前記第１のアレイ、及び前記第２の周壁部の前記第２の外向き面上に設けられた多重化された標的構造体の前記第２のアレイを備え、
前記多重化された標的構造体の前記第１のアレイ及び前記多重化された標的構造体の前記第２のアレイのそれぞれは、前記標的構造体それぞれの前記同心円状リッジ構造体を離隔する前記固定格子周期が１．０ミクロンから２．０ミクロンの範囲であるように構成されている、
請求項１５に記載の太陽光発電回収システム。