用于显示器或具有显示器的装置的波长选择性光电装置的制造方法_3

文档序号:8399395阅读:来源:国知局
mW/cm2)的环境阳光)下,UV/NIR选择性TPV(如名称为“TRANSPARENT PHOTOVOLTAIC CELLS”、在 2012 年 I 月 25 日提出申请以及在 2012 年 7 月26日公布的美国申请N0.20120186623中描述的,该美国申请的全部内容通过引用的方式合并到本文,如同其在本文阐述一样)的相关性能的示例图表,其中,PCE =功率转换效率,FF =填充系数,Voc =开路电压,以及Jsc =短路电流。图5A-5C示出了在各种人造光源下UV/NIR选择性光电装置的相关性能的示例,所述人造光源包括图5A中的白炽灯、图5B中的LED灯以及图5C中的荧光灯。
[0051]图6A和6B不出了被用作外壳600的WPV的实施方式,该外壳分别用于处于拆开配置和附设配置中的移动装置605。例如,外壳600可以为售后装置,该售后装置可以与任何类型的移动装置一起使用。在一些实施方式中,外壳600可以由塑料、金属、弹性材料以及相似的材料制成。
[0052]图7A-7F示出了处于拆开状态的外壳700的不同视图。图7A示出了外壳700的正视图,描述了用于至装置的功率电子与电气连接(705)的区域。图7B示出了外壳700的侧视图,描述了用于附设到移动装置上的边钮710或相似衔接和保持结构。图7C和7D示出了外壳700的俯视图和仰视图。图7E示出了外壳700的后视图,描述了用于附设到移动装置上的边钮710或相似衔接和保持结构。图7F示出了外壳700的另一侧视图,描述了用于附设到移动装置上的边钮710或相似衔接和保持结构。图8A-8F示出了与移动装置805处于附设状态的外壳800的不同视图。
[0053]图9示出了外壳900的正视图,描述了用于透明光电模块或装配的显示区域905和用于至移动装置的功率电子与电气连接的区域910,这将在本文作进一步的描述。图10示出了外壳1000的后视图,描述了可以与移动装置的顶部对准的边钮1005、用于透明光电模块的显示区域1010、用于通过胶粘剂或环氧树脂支撑透明光电模块的边1015、位于左边和右边上用于用导线将透明光电模块的顶部连接至底部电气连接的凹槽1020以及用于容纳移动装置和电子连接的底部空腔1025。
[0054]图11示出了从图SE示出的直线A-A’进行剖面得到的附设于移动装置805上的外壳800的横截面图。特别地,图11示出了附设于移动装置1105的外壳1100。外壳1100包括WPV模块或装配1110,该WPV模块或装配使用例如但不局限于胶水、机械绑定或相似的东西(1120)连接至边区1115。该边区1115还包括用于放置导线和/或电子器件1119的空腔1117。例如,如图10所示,导线1119被引导通过凹槽1020以连接至底部空腔1025中的电子器件和连接器。
[0055]WPV模块或装配1110包括叠加在诸如底部玻璃1130之类的基板上的WPV 1125。诸如顶部玻璃1135之类的另一基板与WPV 1125物理隔离,但是可放置在WPV 1125上。在一些实施方式中,顶部玻璃1135与TPV 1125之间保持了间隙,环氧树脂区域密封被使用在顶部玻璃1135与WPV 1125之间或折射率匹配(index matching)的胶体被使用在顶部玻璃1135与WPV 1125(1137)之间以相对于WPV 1125来分离和支撑顶部玻璃1135。如以上的描述,顶部玻璃1135被连接至边1115。通过焊接或相似的电连接1145,电极1140被连接至WPV 1125和导线1119。例如,该电极可以为薄膜电极或相似的器件。环氧树脂封边1150或相似的器件被用于相对于电极1140来连接、支撑以及分离顶部玻璃1135。在在此描述的实施方式中,基板可以为塑料、玻璃或弹性材料。在另一种实施方式中,WPV模块的背面可以包括用于与移动装置的显示器相连接以匹配折射指数和/或减少眩光的粘合或纹理机构。
[0056]图12示出了关于在此描述的实施方式的电子器件和电子器件功能的示例顶级图示。WPV模块1200被连接至电子器件模块1210。电子器件模块1210被依次连接至功率管理模块1220。功率管理模块1220被连接至移动装置中的装置电子器件1240和能量存储装置1230。特别地,由WPV模块1200产生的电功率可以被用于给移动装置内的能量存储装置1230(例如,电池或电容器)充电或被用于直接给所述装置内的功率电子器件(1240)供电或同时用于这两者。在一些实施方式中,电子器件模块1210可以包含升压变换器和/或降压变换器以将WPV模块1200提供的DC电压转换成在移动装置内使用的合适电平(例如,用于电池或电容器和/或用于向所述装置内的特定电子功能供电)。电子器件模块1210还可以包括最大功率点跟踪(MPPT)以便根据光照条件和产生的光电电流-电压性能来最佳运行WPV模块1200。然后,被转换的PV功率输出被引导着通过功率管理单元1220以给能量存储装置1230充电以用于以后的使用或为即刻装置使用(1240)提供功率。
[0057]图13示出了包括WPV模块1310和电连接器1320的外壳1300的示例实施方式。图16和17示出了图13的电连接器1320的不同视图。电连接器1320可以为任何电连接器,例如,USB端口、入口、插头、插座以及相似的器件,但不限于此。
[0058]在一种实施方式中,如图13和14的描述,光电材料可以包括多个个体光电单元,这些个体光电单元单片地或者以其他方式在串联连接和并联连接的某些组合中被连接。光电材料可以通过阴影掩膜、划片、激光划片或光刻技术进行图案化,以附加地形成底部电极、有源层及顶部电极图案。附加的图案化被执行,以使得在串联集成的个体单元之间形成阴极与阳极的互连或者在并联集成的单元之间形成阳极与阳极或阴极与阴极的互连。通常,并联集成的子单元将产生个体单元电流的近似总和,而串联集成的单元将产生个体单元电压的近似总和。为了最大化功率输出并最小化视觉感知,子单元之间的区域应该被最小化。在一些实施方式中,可以包括阻塞二极管和并联二极管,以分别阻止电缓冲放电和遮掩效应,其中,在没有与合适阵列设计的视觉冲击的情况下,这些二极管可以很容易地在阵列外围的附近进行集成。
[0059]仅为了描述的目的,图14为用于描述包括底部电极1405、有源层1410以及顶部电极1415的装置层重叠图案的WPV 1400的示例实施方式。WPV 1400为包括238个串联集成的子单元的阵列模块。一般而言,串联集成的单元将产生个体单元电压的近似总和,而电流将在每个子单元之间进行匹配。这在图15中被示出,其中,图15表征了总的模块电流-电压性能以及个体子单元性能。在太阳强度0.025处,子单元开路电压为0.35V,而且总的模块开路电压为58V。考虑到电压总和的期望值,这对应于140cm2模块上大致有70%的子单元产量。通过子单元的电流还与通过整个模块的电流相匹配。
[0060]图18A-18C示出了包括WPV模块1805的外壳1800中的示例导线连接。WPV模块1805被封装和/或被封边(1810)至外壳结构或边1815。电线1820通过使用焊料、导电的胶粘剂或环氧树脂(1825)连接至WPV模块1805,然后,电线1820穿过封装或封边1810及经由引导器件1835被导线连接至底部壳体1830中的电连接器。图19A和19B示出了处于提高状态的WPV模块1900和外壳1910以描述光电封装。图20描述了在环境光中来自WPV外壳2000的功率生产(开路DC电压)的演示。
[0061]图21A与21B分别示出了包括处于拆卸状态和处于组装状态的集成WPV 2105的移动装置2100的实施方式。集成的WPV 2105可以为显示器堆叠中的层或被嵌入显示器堆叠中的显示层中。在此关于WPV被用作外壳的描述同样适用于集成的实施方式。除了本领域技术人员熟知的且在此没有描述的其它实施技术之外,集成的实施方式的实施还使用在此描述的技术。
[0062]仅为了描述的目的,图22A-22E示出了具有反射类型的显示器(例如,电泳显示器)的示例电子装置,该反射类型的显示器具有集成的WPV涂层。图22A为没有附设PV装置的示例基线电子装置。图22B为具有非透明的或可视性的吸收性PV的示例电子装置。如图所示,图22A与图22B之间存在可视的感知区别。图22C-22E示出了具
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