LIGHT CONVERSION EFFICIENCY-ENHANCED SOLAR CELL FABRICATED WITH DOWNSHIFTING NANOMATERIAL

The light conversion efficiency of a solar cell (10) is enhanced by using an optical downshifting layer (30) in cooperation with a photovoltaic material (22). The optical downshifting layer converts photons (50) having wavelengths in a supplemental light absorption spectrum into photons (52) having...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser: GUICHARD, ALEX R, MAYER, ALEX C, KURTIN, JUANITA N, REESE, COLIN C, PARK, OUN HO, SHEORAN, MANAV, MASSON, GEORGETA, TRUDEAU, PAUL-EMILE B, HUGHES, STEVEN M, SCULLY, SHAWN R
Format: Patent
Sprache:eng ; fre
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Beschreibung
Zusammenfassung:The light conversion efficiency of a solar cell (10) is enhanced by using an optical downshifting layer (30) in cooperation with a photovoltaic material (22). The optical downshifting layer converts photons (50) having wavelengths in a supplemental light absorption spectrum into photons (52) having a wavelength in the primary light absorption spectrum of the photovoltaic material. The cost effectiveness and efficiency of solar cells platforms (20) can be increased by relaxing the range of the primary light absorption spectrum of the photovoltaic material. The optical downshifting layer can be applied as a low cost solution processed film composed of highly absorbing and emissive quantum dot heterostructure nanomaterial embedded in an inert matrix to improve the short wavelength response of the photovoltaic material. The enhanced efficiency provided by the optical downshifting layer permits advantageous modifications to the solar cell platform that enhances its efficiency as well. La présente invention concerne le rendement de conversion d'énergie lumineuse d'une cellule solaire (10), amélioré par utilisation d'une couche de rétrogradation optique (30) en coopération avec un matériau photovoltaïque (22). La couche de rétrogradation optique convertit les photons (50) ayant des longueurs d'onde dans un spectre d'absorption de lumière secondaire en photons (52) ayant une longueur d'onde dans le spectre d'absorption de lumière primaire du matériau photovoltaïque. Le rapport coût-efficacité et le rendement des plateformes de cellules solaires (20) peuvent être augmentés en diminuant l'étendue du spectre d'absorption de lumière primaire du matériau photovoltaïque. La couche de rétrogradation optique peut être appliquée comme un film traité par solution bas coût et composé de nanomatériau à hétérostructure à point quantique hautement absorbant et émissif incorporé dans une matrice inerte pour améliorer la courte réponse de longueur d'onde du matériau photovoltaïque. L'amélioration en rendement apportée par la couche de rétrogradation optique permet de modifier avantageusement la plateforme de cellules solaires, ce qui améliore également son rendement.