[科普中国]-荧光聚光器

简介

太阳光聚光技术有聚焦型、反光型和荧光聚光三种，其中荧光聚光技术实现了高量子效率的荧光的聚光效果，从而最大程度提高了单位面积的太阳能电池的光电转换效率。荧光聚光技术能利用任意角度入射的太阳光，无需配置太阳跟踪装置，相比普通太阳能电池或者聚焦型和反光型的太阳光聚光技术，都能降低高效率的单晶硅等太阳能电池的发电成本。

为了有效利用太阳从紫外至红外区的光，纳米微粒特别是量子点材料是当前光电材料与器件的研究热点。许多纳米材料在紫光或紫外光激发下可以发出波长在可见至红外区的光，晶体硅太阳能电池对这部分光有较高的量子效率。将此类纳米材料应用到太阳能光伏发电系统中，可以提高太阳能的利用率，降低太阳能光伏发电系统成本。由此发展出了量子点荧光聚光器技术。

相关专利一种高效太阳能荧光聚光器1涉及太阳能聚光器领域。通过在荧光平面光波导上下分别设置选择性反射层和高反射薄膜构成两级荧光收集结构，以使太阳能收集器结构轻薄、安装灵活且具有很高的荧光收集效率。本发明主要包括玻璃盖板、荧光平面光波导、底板、侧边挡板和侧边开口，其特征在于：玻璃盖板下表面设置选择性反射层；底板上表面和侧边挡板内表面都设置高反射薄膜；荧光平面光波导与玻璃盖板之间及荧光平面光波导与底板之间均留有空气薄层；侧边挡板上留有侧边开口。本发明可作为传统太阳能收集器的替代产品，能够运用在太阳能供暖（热水）系统、太阳能光伏发电系统及其它太阳能系统上。

一种平面荧光聚光器2包括荧光物质和平面光波导，所述荧光物质为铜铟硫量子点材料，所述平面光波导为高分子聚合物，可以是聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷或聚乙烯等。本发明还公开了该平面荧光聚光器的制备方法。本发明首次将CIS应用到平面荧光聚光器领域，可以更大程度发挥出铜铟硫量子点的独特优势，使得铜铟硫量子点具有更广阔的应用前景。由于CIS量子点是一种光热稳定性好、高效荧光且绿色环保型量子点荧光材料，将它与平面光波导技术和太阳能电池相结合，构造出一种新型LPC，不仅可以加快推广CIS材料的广泛应用，同时还可以改善太阳能发电系统的光电转换效率，将产生巨大的经济效益。

实用新型专利3公开了一种采用无镉量子点平面荧光聚光器的太阳能电池板，包括量子点荧光聚光器和太阳能电池片，所述量子点荧光聚光器呈板状，所述太阳能电池片至少设置有一个且粘接在量子点荧光聚光器的侧面，所述量子点荧光聚光器的其余侧面和底面粘接有反射板。该专利由于在所述量子点荧光聚光器的其余侧面和底面粘接有反射板，通过反射板的反射作用，将相应侧面和底面射出的光线反射回量子点荧光聚光器内，从而提高太阳能利用率和光电转换效率。此外，由于在粘接于量子点荧光聚光器底面的反射板上连接散热器，有利于太阳能电池板及时散热，延长其使用寿命。