[发明专利]使用上转换光致发光太阳聚光器将入射辐射转换为电能的器件和方法

权利要求书

1.一种上转换光致发光太阳聚光器，包括：

具有波导介质的波导；以及

与所述波导介质接触的上转换发光基团，其中，

所述上转换发光基团构造成用以吸收入射光子，

所述上转换发光基团构造成用以发射被发射光子，

所述被发射光子的能量比所述入射光子的能量高，

所述上转换发光基团具有不重叠的吸收光谱与发射光谱。

2.如权利要求1所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中所述上转换发光基团被植入所述波导介质内。

3.如权利要求1所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中所述上转换发光基团设置在所述波导介质的表面上。

4.如权利要求1所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中所述上转换发光基团作为一个层设置在所述波导介质的表面上。

5.如权利要求1所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中所述波导介质是液体，所述上转换发光基团悬浮在所述液体中。

6.如权利要求1所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中所述波导在轴向上呈棒状并具有几何横截面。

7.如权利要求1所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中所述波导介质选自非晶质氧化硅、氧化硅、透明塑料、透明液体、玻璃、有机玻璃、掺杂II-VI族半导体的玻璃以及亚克力塑料构成的群组中的一种。

8.如权利要求1所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中所述上转换发光基团是H聚集体。

9.如权利要求1所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中所述上转换发光基团是稀土离子。

10.如权利要求1所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中，

所述波导一侧设有抗反射涂层，

所述抗反射涂层上设有光锥，

所述光锥的折射率高于所述波导介质的折射率。

11.如权利要求10所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中，

所述光锥具有接收面和输出面，所述接收面朝向所述波导，用以接收所述被发射光子，所述输出面用以输出所述被发射光子，

所述输出面小于所述接收面。

12.如权利要求10所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中所述光锥是纳米金刚石。

13.如权利要求10所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中所述光锥的折射率在是2.0至2.6的范围内，包括2.0和2.6。

14.如权利要求10所述的上转换光致发光太阳聚光器，还包括直接连接至所述光锥的光伏器件，其中所述光伏器件的折射率高于所述光锥的折射率。

15.如权利要求1所述的上转换光致发光太阳聚光器，还包括第二上转换发光基团，其中，

所述第二上转换发光基团吸收第二入射光子并发射第二被发射光子，

所述第二被发射光子的能量高于所述第二入射光子的能量，

所述第二入射光子的能量高于所述入射光子的能量，

所述上转换发光基团具有第一吸收光谱和第一发射光谱，

所述第一吸收光谱和第一发射光谱基本上不重叠，

所述第二上转换发光基团具有第二吸收光谱和第二发射光谱，以及

所述第二吸收光谱和第二发射光谱基本上不重叠。

16.如权利要求15所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中所述第一吸收光谱和第二吸收光谱基本上不重叠。

17.如权利要求16所述的上转换光致发光太阳聚光器，其中所述第一发射光谱和第二发射光谱重叠。