无色发光太阳能聚光器的制作方法

文档序号:34590864发布日期:2023-06-28 17:19阅读:85来源:国知局
无色发光太阳能聚光器的制作方法

本发明涉及无色发光太阳能聚光器。更特别地,本发明涉及一种无色发光太阳能聚光器(lsc),其包括包含透明材料基质、至少一种第一光致发光有机化合物和至少一种第二光致发光有机化合物的第一片;包含透明材料基质和至少一种第三有机化合物(任选光致发光)的第二片;所述第一、第二和第三有机化合物具有特定的吸收和发射范围。所述无色发光太阳能聚光器(lsc)可以有利地用于需要通过利用光能,特别是太阳辐射能来发电的各种应用中,例如:建筑一体化光伏(bipv)系统;光伏窗户;温室;光生物反应器;隔音屏障;照明;设计;广告;汽车行业。此外,所述无色发光太阳能聚光器(lsc)特别适用于双层玻璃中的应用。


背景技术:

1、在现有技术中,利用太阳辐射能量的一个主要限制表现为光伏器件(或太阳能器件)最佳地仅吸收波长落在窄光谱范围内的辐射的能力。

2、由于太阳辐射的光谱范围从约300nm的波长延伸到约2500nm的波长,基于晶体硅的光伏电池(或太阳能电池)具有例如在900nm-1100nm范围内的最佳能量转换区,而聚合物光伏电池(或太阳能电池)如果暴露于波长低于约500nm的辐射下,则容易损坏,这是由于在低于该极限时会变得显著的诱导光降解现象。典型地,现有技术的光伏器件(或太阳能器件)的效率在570nm至680nm(黄橙色)的光谱区域中最大。

3、前述缺点涉及光伏器件(或太阳能器件)的有限外量子效率(eqe),其定义为光伏器件(或太阳能器件)的半导体材料中产生的电子-空穴对的数量与入射到所述光伏器件(或太阳能器件)上的光子数量之间的比率。

4、为了改善光伏器件(或太阳能器件)的外量子效率(eqe),已经开发了一些仪器,这些仪器插在光辐射源(太阳)和光伏器件(或太阳能器件)之间,选择性地吸收波长在所述光伏器件(或太阳能器件)的有效光谱之外的入射辐射,以波长包含在有效光谱中的光子的形式发射所吸收的能量。所述仪器被称为“发光太阳能聚光器”(lsc)。当发光太阳能聚光器(lsc)重新发射的光子的能量高于入射光子的能量时,光致发光过程,包括吸收太阳辐射和随后以更短波长重新发射光子,也被称为上转换过程。相反,当发光太阳能聚光器(lsc)发射的光子的能量低于入射光子的能量时,光致发光过程被称为下转换过程(或下移(down-shifting))。

5、通常,所述发光太阳能聚光器(lsc)由对太阳辐射透明的材料(例如,聚合物材料或玻璃)制成的大的片组成,在该大的片的内部,用作光谱转换器的光致发光化合物或者分散到所述聚合物材料上,或者与其化学连接,或者沉积在所述聚合物材料或玻璃的表面上。由于全反射的光学现象,光致发光化合物发射的辐射被“引导”向片的薄边缘,在该边缘处它们被聚集在放置在其中的光伏电池(或太阳能电池)上。以该方式,大表面的低成本材料(光致发光片)可以用来将光聚集在小表面的高成本材料[光伏电池(或太阳能电池)]上。

6、光致发光化合物可以以薄膜的形式沉积在玻璃或聚合物材料载体上,或者在聚合物材料的情况下,它们可以分散在聚合物基质内。或者,聚合物基质可以用光致发光发色基团直接官能化。

7、众所周知,前述光致发光化合物可以是有机性质的(例如,包含芳环的化合物),或者是无机性质的(例如,量子点)。

8、有机性质的光致发光化合物通常在可见光区(400nm-800nm)(其是太阳光谱中能量最高的区域)具有吸收范围和发射范围。为了最大限度地利用这种能量,从而改善发光太阳能聚光器(lsc)的性能,使用了包括能够在可见光谱的不同区域吸收和发射的各种光致发光化合物的体系,从而覆盖比单一光致发光化合物覆盖的区域更大的区域,即所谓的“多染料体系”,其通常包含在某些波长下,优选在400nm至700nm的波长下吸收和发射的光致发光化合物,使得由光致发光化合物发射的能量被另一种光致发光化合物重新吸收,并进一步重新发射等,以便利用来自太阳辐射的更宽的光谱范围。

9、例如,在20世纪70年代末,schwartz b.a.等人在“optics letters”(1977),第1卷,第2期,第73-75页中描述了一种由聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)片组成的平面太阳能聚光器,该聚甲基丙烯酸甲酯片包括两种光致发光化合物,即coumarin 6和rhodamine 6g(浓度等于约10-4m)的混合物。测量位于所述片一侧的硅光伏电池产生的电流,并与由仅含coumarin 6(浓度等于约10-4m)的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)片组成的参照平面太阳能聚光器的电流进行比较。发现由包含两种光致发光化合物的混合物的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)片组成的平面太阳能聚光器允许产生的电流等于仅包含coumarin 6的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)片产生的电流的约两倍,表明coumarin 6(电子供体化合物)能够吸收部分太阳能并将其转移至rhodamine 6g(电子受体化合物),rhodamine 6g能够以更大的波长重新发射太阳能,覆盖的太阳光谱范围高于单独coumarin 6或单独rhodamine6g覆盖的范围。

10、bailey s.t.等人在“solar energy materials&solar cells”(2007),第91卷,第67-75页中描述了一种发光太阳能聚光器(lsc),其由包含一种、两种或三种光致发光化合物的丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸乙酯共聚物的薄膜组成。因为膜的厚度通常小于片的厚度(即μm比mm),所以目标是最大化分子间的接近度,以便具有非辐射能量转移(fret-“福斯特共振能量转移”),从而改善性能。所用的光致发光化合物是4,4-二氟-4-硼-3a,4a-二氮杂-s-茚烯(bodipy)的衍生物,分别为bodipy 494/505、bodipy 535/558和bodipy 564/591(其中数字分别对应于吸收和发射波长)。通过流延将浓度等于1×10-2m的染料溶液的沉积到前述共聚物的薄膜上来制备每种膜。发现包含三种不同光致发光化合物的发光太阳能聚光器(lsc)吸收350nm-650nm范围内的光子的70%,比包含最好的单一染料的发光太阳能聚光器(lsc)多约1.5倍,且通过在片的一个边缘上放置两个pv电池制备的装置显示出效率提高了30%。

11、goldschmidt j.c.等人在“solar energy materials&solar cells”(2009),第93卷,第176-182页中,再次以改善发光太阳能聚光器(lsc)的效率为目的,描述了通过组合两个发光太阳能聚光器(lsc)获得的装置,每个发光太阳能聚光器包括不同的光致发光化合物。最终的装置由两个堆叠的发光太阳能聚光器(lsc)形成,每个尺寸为2×2×0.3cm,具有四个gainp太阳能电池,每侧一个:每个单个太阳能电池高6mm,使得每个太阳能电池接收来自两个聚光器的光。具有两个发光太阳能聚光器(lsc)的装置显示出等于6.7%的效率,而仅具有一个包含所用最有效光致发光化合物的发光太阳能聚光器(lsc)的装置显示出等于5.1%的效率。

12、liu c.等人在“journal of optics”(2015),第17卷,025901中描述了通过组合三个发光太阳能聚光器(lsc)获得的装置,每个发光太阳能聚光器包括不同的光致发光化合物,特别是分别为红色光致发光化合物(f red 305)、绿色光致发光化合物(coumarin6)和苝蓝色光致发光化合物。将尺寸为5×0.5cm的单晶硅太阳能电池串粘合到每一片的边缘:所获得的由三个重叠的片和太阳能电池组成的装置显示出等于1.4%的功率转换效率,所述效率比从包括仅具有红色光致发光化合物(f red 305)的发光太阳能聚光器(lsc)的装置获得的效率高16.7%。

13、earp a.a.等人在“solar energy materials&solar cells”(2004),第84卷,第411-426页中描述了一种包括发光太阳能聚光器(lsc)的装置,该聚光器由三个聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)片组成,所述聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)片包括三种能够产生白光的不同的光致发光化合物,紫色、绿色和粉色。所述发光太阳能聚光器(lsc)被放置在建筑物的屋顶上或房间的窗户附近,并且由每种染料发射的波导被收集并连接到超过5米长的单个透明聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)波导中,该波导可以到达并照亮建筑物的最暗区域。

14、上面所述的使用不同染料的发光太阳能聚光器(lsc)虽然能够具有改善的性能,但是它们不是无色的。

15、根据欧盟指令2010/31/eu和2012/27/eu,所有新建筑必须接近零能耗建筑(nzeb),即它们不仅必须设计为消耗尽可能少的能源,还必须产生它们所消耗的能源。

16、发光太阳能聚光器(lsc)由于其透明性、柔韧性、多种可能的形状和颜色而具有高度的多功能性,因此被视为用于建筑一体化光伏(bipv)系统的潜在结构能源组件,与传统的硅光伏板相比,具有显著提高的美学和设计价值。

17、颜色和透明度可以通过改变所用光致发光化合物的类型和浓度来调节,并且取决于发光太阳能聚光器(lsc)的最终用途。

18、特别地,由于其透明性,发光太阳能聚光器(lsc)是光伏窗构造中的潜在候选物。然而,对于这种用途,无色发光太阳能聚光器(lsc)可能是优选的。事实上,房间中存在色彩强烈的窗户可能会影响房间在白天的亮度和质量,因此,呆在同一个房间中会不舒服:因此,希望存在一种包括无色发光太阳能聚光器(lsc)的光伏窗户。

19、因此,已经进行了旨在获得无色发光太阳能聚光器(lsc)的研究。

20、例如,美国专利申请2014/0130864描述了一种透明发光太阳能聚光器(lsc),包括:透明波导[(例如,聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)];和包括多个透明发光体(例如,金属卤化物纳米晶体或硫代碳菁盐或萘菁衍生物的簇)的透明膜,所述发光体能够吸收紫外光谱中的光并发射近红外光谱中的光。据说上述透明发光太阳能聚光器(lsc)可有利地用于光伏窗。

21、美国专利申请2014/0283896描述了一种透明发光太阳能聚光器(lsc),其包括能够吸收和选择性地发射近红外光谱中的光的结合在波导基质[例如,(聚)甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(pbmma)]中的发光体,(例如,菁或其盐)从而使得应用于至少一侧或结合在所述波导基质中的光伏电池能够工作。据说上述发光太阳能聚光器(lsc)对人眼是高度透明的,因此可有利地用于光伏窗、温室、车窗、飞机窗等。

22、国际专利申请wo 2016/116803描述了一种发光太阳能聚光器(lsc),其包括含有胶体纳米晶体的聚合物[例如,聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)]或玻璃基质,所述胶体纳米晶体是至少一种基于ib族和iiib族金属(分别为iupac命名法中的11族和16族)的三元硫属化物和至少一种iv族硫属元素(iupac命名法中的16族)的纳米晶体。据说前述发光太阳能聚光器(lsc)是无色的,即,据说它具有中性色(灰度类似于具有中性光密度的普通滤光片)。

23、meinardi f.等人在“nature photonics”(2017),第11卷,第177-186页中描述了一种包括硅量子点的发光太阳能聚光器(lsc),根据其尺寸,硅量子点能够吸收宽光谱的太阳辐射并在红外光谱中发射,并且能够大大降低由于再吸收造成的效率损失。据说所述发光太阳能聚光器(lsc)具有等于2.85%的光学效率和在可见光谱范围内的高透明度(70%透射率),因此可以有利地用于建筑一体化光伏(bipv)系统,特别是光伏窗。

24、申请人名下的国际专利申请wo 2019/2020529描述了一种中性颜色的发光太阳能聚光器(lsc),包括:

25、-至少一个第一片,其包含透明材料基质和至少一种第一光致发光有机化合物,所述第一光致发光有机化合物具有400nm至550nm,优选420nm至500nm的吸收范围和500nm至650nm,优选520nm至620nm的发射范围;

26、-至少一个第二片,其包含透明材料基质和至少一种第二光致发光有机化合物,所述第二光致发光有机化合物具有420nm至650nm,优选480nm至600nm的吸收范围和580nm至750nm,优选600nm至700nm的发射范围;

27、-至少一个第三片,其包含透明材料基质和至少一种第三有机化合物,任选光致发光的,所述有机化合物具有550nm至750nm,优选570nm至700nm的吸收范围和700nm至900nm,优选740nm至850nm的发射范围。

28、由于无色发光太阳能聚光器(lsc)在需要通过利用光能,特别是太阳辐射能来发电的各种应用(例如:建筑一体化光伏(bipv)系统、光伏窗、温室、光生物反应器、隔音屏障、照明、设计、广告、汽车工业)中的使用是非常令人感兴趣的,因此新型无色发光太阳能聚光器(lsc)的生产也非常令人感兴趣。

29、申请人给自己提出了这样的问题,即找到能够给出与已知聚光器相当或甚至更好的性能,特别是在使用它们的光伏器件(或太阳能器件)所产生的功率方面的性能的无色发光太阳能聚光器(lsc)。


技术实现思路

1、申请人已经发现一种无色发光太阳能聚光器(lsc),其包括包含透明材料基质、至少一种第一光致发光有机化合物和至少一种第二光致发光有机化合物的第一片;包含透明材料基质和至少一种第三有机化合物(任选光致发光)的第二片;所述第一、第二和第三有机化合物具有特定的吸收和发射范围。特别地,申请人已经发现,通过叠置所述两个片,与已知的相比,可以获得能够保持使用它们的光伏器件(或太阳能器件)的性能,特别是在效率方面的性能的无色发光太阳能聚光器(lsc)。

2、此外,仅使用两个片提供了许多优点,例如:

3、-以更自然的方式传输光,因为光必须穿过更少的表面,从而避免室内亮度损失;

4、-由于要组装的部件数量更少,部件的组装变得更容易且更快。

5、此外,所述无色发光太阳能聚光器(lsc)可以有利地用于需要通过利用光能,特别是太阳辐射能来发电的各种应用中,例如:建筑一体化光伏(bipv)系统;光伏窗户;温室;光生物反应器;隔音屏障;照明;设计;广告;汽车行业。此外,本发明目的的无色发光太阳能聚光器(lsc)特别适用于双层玻璃中的应用。

6、因此,本发明的目的是一种无色发光太阳能聚光器(lsc),包括:

7、-第一片,包括透明材料基质和至少一种第一光致发光有机化合物以及至少一种第二光致发光有机化合物,所述第一光致发光有机化合物具有400nm至550nm,优选420nm到至500nm的吸收范围和500nm至650nm,优选520nm至620nm的发射范围,所述第二光致发光有机化合物具有420nm至

8、650nm,优选480nm至600nm的吸收范围和580nm至750nm,优选600nm至700nm的发射范围;

9、-第二片,其包含透明材料基质和至少一种第三有机化合物(任选光致发光的),所述第三有机化合物具有550nm至750nm,优选570nm至700nm的吸收范围和700nm至900nm,优选740nm至850nm的发射范围。

10、出于本说明书和以下权利要求的目的,除非另有说明,否则数值范围的定义总是包括端点值。

11、出于本说明书和以下权利要求的目的,术语“包括”还包括术语“其基本上由…组成”或“其由…组成”。

12、或者,所述第二片可以包括透明材料基质和至少一个非荧光透明粘合剂膜。

13、因此,本发明的另一个目的是一种无色发光太阳能聚光器(lsc),包括:

14、-第一片,包括透明材料基质和至少一种第一光致发光有机化合物以及至少一种第二光致发光有机化合物,所述第一光致发光有机化合物具有400nm至550nm,优选420nm到至500nm的吸收范围和500nm至650nm,优选520nm至620nm的发射范围,所述第二光致发光有机化合物具有420nm至

15、650nm,优选480nm至600nm的吸收范围和580nm至750nm,优选600nm至700nm的发射范围;

16、-第二片,包括透明材料基质和至少一个非荧光透明粘合剂膜,所述非荧光透明粘合剂膜优选放置在所述第二片的主上表面上。

17、根据本发明的优选实施方案,所述第一片和所述第二片具有上表面、下表面和一个或多个外侧。根据一个实施方案,所述第一片和所述第二片可以具有一个外侧(例如,它们可以是圆形的)、三个、四个、五个、六个、七个或更多个侧。根据一个实施方案,所述第一片和所述第二片可以具有与上表面间隔开的下表面,其中外侧从上表面延伸到下表面。

18、根据本发明的优选实施方案,所述第一片和所述第二片彼此叠置,使得所述第一片和所述第二片的主表面彼此直接接触。

19、根据本发明的另一优选实施方案,所述第一片的主下表面与所述第二片的主上表面直接接触。

20、为了本说明书和以下权利要求的目的,术语“直接接触”是指在所述第一片和所述第二片之间没有插入其他元件。

21、为了改善使用本发明目的无色发光太阳能聚光器(lsc)的光伏器件(或太阳能器件)的性能,特别是在由所述光伏器件(或太阳能器件)产生的功率方面的性能,所述第一片和所述第二片的叠置顺序是重要的。

22、根据本发明的另一优选实施方案,所述第一片的主上表面更靠近光子源,而所述第二片的主下表面更远离光子源。

23、根据本发明的优选实施方案,所述透明材料可以选自例如:透明聚合物,例如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯(pc)、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚烯丙基二甘醇碳酸酯、聚甲基丙烯酰胺、聚碳酸酯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚酰亚胺、聚氨酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯苯乙烯共聚物、聚醚砜、聚砜、三醋酸纤维素、例如在美国专利申请us 2015/0038650中描述的由玻璃化转变温度(tg)高于0℃的脆性基质(i)和尺寸低于100nm的弹性域组成的透明且耐冲击的交联丙烯酸组合物(为了更加简单,下文称为pmma-ir),所述弹性域由玻璃化转变温度低于0℃的具有柔性特征的大分子序列(ii)组成、或其组合物;透明玻璃,例如二氧化硅、石英、氧化铝、二氧化钛或其混合物。优选聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、pmma-ir或其混合物。优选地,所述透明材料可以具有1.30至1.70范围内的折射率。

24、根据本发明的优选实施方案,所述至少一种第一光致发光有机化合物可以选自例如:

25、-苯并噻唑化合物,例如4,7-双(噻吩-2'-基)-2,1,3-苯并噻二唑(dtb),或其混

26、合物;

27、-二取代的苯并杂二唑化合物,例如4,7-双[5-(2,6-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(mpdtb)、4,7-双[5-(2,6-二异丙基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(ippdtb)、4,7-双[4,5-(2,6-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(2mpdtb)或其混合物;

28、-二取代的二芳氧基苯并杂二唑化合物,例如5,6-二苯氧基-4,7-双(2-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑(dtbop)、5,6-二苯氧基-4,7-双[5-(2,6-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(mpdtbop)、5,6-二苯氧基-4,7-双[5-(2,5-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(ppdtbop)、5,6-二苯氧基-4,7-双[5-(2,5-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(ppdtbop)、5,6-二苯氧基-4,7-双[5-(2,6-二异丙基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(ippdtbop)或其混合物;

29、-苝和苝酰亚胺化合物,例如来自basf的商品名为f083、lumogentmf170、f240的已知化合物,或其混合物;

30、-苯并吡喃酮化合物,例如来自acros的商品名为coumarin 6、coumarin 30的已知化合物,或其混合物;

31、或其混合物;

32、根据本发明的另一个优选实施方案,所述至少一种第一光致发光有机化合物为5,6-二苯氧基-4,7-双[5-(2,6-二甲基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑(mpdtbop)。

33、关于所述二取代的苯并杂二唑化合物以及二取代的二芳氧基苯并杂二唑化合物的更多细节可以在例如以申请人名义的国际专利申请wo 2016/046310和wo 2016/046319中找到。

34、根据本发明的优选实施方案,所述至少一种第二光致发光有机化合物可以选自例如:

35、-二取代的苯并杂二唑化合物,例如4,7-双[5-(2,5-二甲氧基苯基)-2-噻吩基]

36、苯并[c]1,2,5-噻二唑、4,7-双[5-(2,6-二甲氧基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑、4,7-双[5-(2,4-二甲氧基苯基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑,或其混

37、合物;

38、-二取代的二芳氧基苯并杂二唑化合物,例如5,6-二苯氧基-4,7-双[5-(2-萘

39、基)-2-噻吩基]苯并[c]1,2,5-噻二唑,或其混合物;

40、-包含苯并杂二唑基团和至少一个苯并二噻吩基团的化合物,例如4,7-双(7',8'-二丁基-苯并[1',2'-b':4',3'-b”]二噻吩-5'-基)-苯并[c][1,2,5]噻二唑(f500),

41、或其混合物;

42、-二取代的萘并噻二唑化合物,例如4,9-双(7',8'-二丁基苯并[1',2'-b':4',3'-b”]

43、二噻吩-5'-基)-萘并[2,3-c][1,2,5]噻二唑(f521)、4,9-双(噻吩-2'-基)-萘并

44、[2,3-c][1,2,5]噻二唑(dtn),或其混合物;

45、-苯并噻二唑二噻吩化合物,例如4,7-双(5-(噻吩-2-基)噻吩-2-基)苯并

46、[c][1,2,5]噻二唑(qtb)、4,7-双(5”-正己基-2',2”-二烯-5'-基)-2,1,3-苯并噻二唑(qtb-ex),或其混合物;

47、-苝化合物,例如n,n’-双(2',6'-二异丙基苯基)(1,6,7,12-四苯氧基)(3,4,9,10-苝二酰亚胺(来自basf的f red 305),或其混合物;

48、-衍生自荧光酮家族的化合物,例如来自sigma-aldrich的商品名为rhodamine6g、rhodamine 101的已知化合物,或其混合物;

49、或其混合物。

50、根据本发明的另一个优选实施方案,所述至少一种第二光致发光有机化合物是n,n’-双(2',6'-二异丙基苯基)(1,6,7,12-四苯氧基)(3,4,9,10-苝二酰亚胺(fred 305-basf)。

51、关于包含苯并杂二唑基团以及至少一种苯并二噻吩基团的所述化合物的更多细节可以在例如以申请人名义的国际专利申请wo 2013/098726中找到。

52、关于所述二取代的萘并噻二唑化合物的更多细节可以在例如以申请人名义的国际专利申请wo 2014/128648中找到。

53、关于所述苯并噻二唑二噻吩化合物的更多细节可以在例如以申请人名义的欧洲专利申请ep 2 557 606中找到。

54、关于所述二取代的苯并杂二唑化合物以及二取代的二芳氧基苯并杂二唑化合物的更多细节可以在例如以上所述的以申请人名义的国际专利申请wo 2016/046310和wo2016/046319中找到。

55、根据本发明的优选实施方案,所述至少一种第三有机化合物(任选光致发光的)可以选自例如:

56、-被烷基和/或烷基氨基取代的吩噻嗪化合物,例如来自sigma-aldrich的商

57、品名为toluidine blue的已知化合物,或其混合物;

58、-吩恶嗪化合物,例如来自sigma-aldrich的商品名为blue nile a的已知化

59、合物,或其混合物;

60、-被烷基氨基取代的蒽醌化合物,例如来自sigma-aldrich的商品名为oilblue n的已知化合物,或其混合物;

61、或其混合物。

62、根据本发明的另一个优选实施方案,所述至少一种第三有机化合物为来自sigmaaldrich的oil blue n。

63、根据本发明的优选实施方案,在所述第一片中,所述至少一种第一光致发光有机化合物可以以8ppm至200ppm范围内,优选10ppm至100ppm范围内,甚至更优选15ppm至40ppm范围内的量存在于所述透明材料基质中。

64、根据本发明的优选实施方案,在所述第一片中,所述至少一种第二光致发光有机化合物可以以5ppm至130ppm范围内,优选7ppm至50ppm范围内,甚至更优选10ppm至30ppm范围内的量存在于所述透明材料基质中。

65、根据本发明的优选实施方案,在所述第二片中,所述至少一种第三有机化合物(任选光致发光的)可以以6ppm至150ppm范围内,优选10ppm至60ppm范围内,甚至更优选20ppm至50ppm范围内的量存在于所述透明材料基质中。

66、为了本说明书和以下权利要求的目的,术语“ppm”是指每1千克(kg)透明材料基质中光致发光有机化合物或有机化合物(任选光致发光)的毫克数(mg)。

67、应该注意的是,为了本发明的目的,要使用的光致发光有机化合物或有机化合物(任选光致发光)的指示性量可以通过应用下面的等式(i)(即lambert-beer定律)得到:

68、吸光度=εx[染料]x l(i)

69、其中:

70、-ε是有机化合物在给定波长(λ)下的摩尔消光系数;

71、-l是光程。

72、在确定了所需的吸光度值和已知的每种光致发光有机化合物和每种有机化合物(任选光致发光)的特定摩尔消光系数(ε)值后,可推导出所需的量。由于前述光致发光有机化合物和有机化合物(任选光致发光)的吸收带和发射带的部分重叠(这改变了在某些波长值处的吸光度,从而改变了片的整体颜色),必须随后校正所述量。

73、如上所述,或者,所述第二片包括透明材料基质和非荧光透明粘合剂膜。

74、根据本发明的优选实施方案,所述非荧光透明粘合剂膜可以选自例如具有高光学质量的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜或有色聚氯乙烯(pvc)膜。

75、出于本说明书和以下权利要求的目的,术语“高光学质量”是指非荧光透明粘合剂膜无添加剂以及可能改变光透射的物理缺陷。

76、优选地,所述非荧光透明粘合剂膜由多层形成:透明丙烯酸表面层,其赋予膜抗刮擦性能并允许材料的良好耐久性;一层或多层具有高光学质量的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或有色聚氯乙烯(pvc;用于粘合到玻璃或聚合物表面的粘合剂层;以及最后在应用时剥离并丢弃的粘合剂保护衬垫。

77、可有利地用于本发明目的并且可商购的非荧光透明粘合剂膜是来自solarscreen的产品bleu 40c。

78、根据本发明的优选实施方案,所述第一片和所述第二片可以具有1mm至10mm范围内、优选2mm至8mm范围内的厚度。

79、前述光致发光有机化合物或有机化合物(任选光致发光)可以以各种形式用于所述无色发光太阳能聚光器(lsc)。

80、例如,如果透明材料基质是聚合物型的,所述至少一种光致发光有机化合物或所述至少一种有机化合物(任选光致发光)可以通过例如熔融分散或本体添加分散在所述透明材料基质的聚合物中,随后通过例如根据称为“流延(casting)”的技术的操作形成包含所述聚合物和所述至少一种光致发光有机化合物或所述至少一种有机化合物(任选光致发光)的片。

81、或者,所述至少一种光致发光有机化合物或所述至少一种有机化合物(任选光致发光)以及所述透明材料基质的聚合物可以溶解在至少一种合适的溶剂中,获得沉积在所述聚合物片上的溶液,通过操作,例如借助于刮刀型涂膜仪,形成包含所述至少一种光致发光有机化合物、或所述至少一种有机化合物(任选光致发光)和所述聚合物的膜:此后允许所述溶剂蒸发。所述溶剂可以选自例如:烃,例如1,2-二氯苯;酯,例如乙酸苯酯、乙酸乙酯、苯甲酸甲酯、乙酰乙酸甲酯;或其混合物。

82、在透明材料基质是玻璃型的情况下,所述至少一种光致发光有机化合物或所述至少一种有机化合物(任选光致发光)可以溶解在至少一种合适的溶剂(其可以选自上面所述的那些)中,获得沉积在所述玻璃型透明基质的片上的溶液,通过操作,例如借助于刮刀型涂膜仪,形成包含所述至少一种光致发光有机化合物、或所述至少一种有机化合物(任选光致发光)的膜:此后允许所述溶剂蒸发。

83、或者,可以将所述聚合物型透明材料基质的片浸入预先制备的包含所述至少一种光致发光有机化合物或所述至少一种有机化合物(任选光致发光)的水性微乳液中。关于所述微乳液的更多细节可以在例如以申请人名义的美国专利申请us 9,853,172中找到。

84、为了本发明的目的,所述片可以通过根据称为“流延”的技术操作来制造:更多细节可以在以下实施例中找到。随后,将如此获得的片叠置。

85、如上所述,本发明目的的无色发光太阳能聚光器(lsc)特别适用于双层玻璃中的应用。

86、双层玻璃,即由两块或多块被脱水空气或气体空隙隔开的耦合玻璃形成的中空玻璃,由于其隔热和/或隔音性能,现在通常用于建筑物的窗户和门领域。

87、通常,包含发光太阳能聚光器(lsc)的双层玻璃可以通过将所述发光太阳能聚光器(lsc)插入其边缘来构建,光伏电池(或太阳能电池)已经放置在两个玻璃之间的空隙中。间隙的厚度通常可以为6mm至15mm,这允许根据相同片的厚度插入有限数量的片。

88、因此,本发明的另一个目的是包括至少一个如上定义的无色发光太阳能聚光器(lsc)的双层玻璃。

89、如果使用非荧光透明粘合剂膜,它可以直接粘合在双层玻璃的玻璃上,从而将插入双层玻璃内的片的数量限制为仅第一片。

90、因此,本发明的另一个目的是双层玻璃,其包括:

91、-至少一个无色发光太阳能聚光器(lsc),其包括一个片,该片包括透明材料基质和至少一种第一光致发光有机化合物以及至少一种第二光致发光有机化合物,所述第一光致发光有机化合物具有400nm至550nm,优选420nm到至500nm的吸收范围和500nm至650nm,优选520nm至620nm的发射范围,所述第二光致发光有机化合物具有420nm至650nm,优选480nm至600nm的吸收范围和580nm至750nm,优选600nm至700nm的发射范围;至少一个直接粘合在双层玻璃的玻璃上,优选粘合在最里面的玻璃上的非荧光透明粘合剂膜。

92、在所述双层玻璃中,所述第一光致发光有机化合物、所述第二光致发光有机化合物和所述非荧光透明粘合剂膜选自上面所述的那些。

93、本发明的另一个目的也是一种光伏器件(或太阳能器件),包括至少一个光伏电池(或太阳能电池)和至少一个如上定义的无色发光太阳能聚光器(lsc)。

94、所述光伏器件(或太阳能器件)可以例如通过将前述无色发光太阳能聚光器(lsc)与至少一个光伏电池(或太阳能电池)组装而获得。

95、为了本发明的目的,一个或多个光伏电池(或太阳能电池)可以放置在所述无色发光太阳能聚光器(lsc)的至少一侧的外部,优选地,所述光伏电池(或太阳能电池)可以部分地或完全地覆盖所述无色发光太阳能聚光器(lsc)的外部周边。

96、为了本说明书和以下权利要求的目的,术语“外部周边”是指所述无色发光太阳能聚光器(lsc)的外侧。

97、现在将通过参考以下所述的图1-3的实施方案更详细地说明本发明。

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