具有电源的照明设备制造技术

本发明专利技术涉及一种照明设备（1000），包括：至少部分透明的太阳能电池（200），布置在至少部分透明的光源（100）的背侧。优选地，光源（100）是被结构化为多个电致发光区（131）和非有源区（132）的OLED。优选地，电致发光区与布置在光源（100）与太阳能电池（200）之间的镜层（310）的反射区（311）对准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括用于发电的太阳能电池的照明设备。
技术介绍
从WO 2008/017986 A2获知一种照明设备，包括电池的集成布置，该集成布置在一侧具有有机太阳能电池并在另一侧具有有机发光二极管(0LED)。
技术实现思路
基于该
技术介绍
，本专利技术的目的是提供一种备选的具有电源的照明设备，其特别适于户外离网照明，例如在街道照明应用中。该目的是通过根据权利要求1所述的照明设备来实现的。优选实施例是在从属权利要求中公开的。根据本专利技术的照明设备包括以下组件a)具有前侧和背侧的至少部分透明的光源。术语“透明的”应当关于电磁谱的给定相关部分来理解，典型地，该部分包括由光源发射的波长和环境光的波长。此外，如果在上述相关谱范围内对象的总体透明度为至少10%、优选地至少50%、最优选地至少90%，则该对象应当被称为“(部分)透明的”。b)布置在光源的所述背侧的至少部分透明的太阳能电池。术语“太阳能电池”应当表示能够将电磁辐射转换为电能(特别是，从紫外(UV)至红外(IR)的范围内的辐射)的任何设备。优选地，太阳能电池直接地或者经由中间层实质上(materially)接合至光源的背侧。通过将两个(至少部分)透明的组件(即，光源和太阳能电池)进行组合，上述照明设备作为整体可以是至少部分透明。这有助于对照明设备给出合适的外观，即使光源和/ 或太阳能电池所覆盖的面积相对较大也是如此，这是由于可能通常必须实现足够的太阳能采集和/或照明。此外，对光源和太阳能电池进行背靠背布置的集成设计还有助于提供紧凑的外观。因此，还可以实现较大的配置，这是由于例如在街道照明应用中需要较大的配置。一般地，照明设备的光源可以由任何合适的电源(例如，由公用电网)供电。类似地，可以将由太阳能电池在暴露给光(典型地，日光)期间生成的电能供给至附近的任何消耗者。然而，优选地，该照明设备包括与太阳能电池和光源都耦合的能量存储器(例如，可再充电电池)。因此，可以将由太阳能电池在日间生成的电能存储在能量存储器中，直到在夜间从能量存储器取得电能以驱动光源。应当理解，典型地，能量存储器将包括对这种功能来说合适的控制电路，即，根据可用的或所需的电力(以及可能地，诸如环境照明条件之类的其他参数)对存储器的充电和放电进行控制的电路。这种电路是本领域技术人员已知的。 能量存储器可以布置在任何方便的地点，特别是，远离光源和太阳能电池(经由电导线连接至它们)。在许多应用中，仅在照明设备的一侧需要人工照明，而外部光能从相对侧到达太阳能电池。在街道照明的情况下，日光从例如顶侧到达照明设备，而人工光必须被发射至底侧。在这种和类似情况下，优选地，光源被设计为使得其仅通过其前侧发射光。因此，没有光是通过光源的背侧沿不需要或者甚至可能不期望该光的方向发射的。根据本专利技术的另一优选实施例，所述照明设备包括镜层，所述镜层是部分透明的并布置在光源与太阳能电池之间某处(包括其集成至这些组件之一中的位置)。如其名称所指示，所述镜层在至少一侧是(部分地)反射性的。如果面向太阳能电池的那一侧是反射性的，则穿过太阳能电池的光将被反射回到太阳能电池中，从而提高能量转换的效率。如果面向光源的那一侧是反射性的，则通过光源的背侧离开光源的光可以被反射回到光源中，使得其最终将通过前侧而发射。这样，更多(或者甚至所有)发射可以被定向至前侧。应当注意，镜层还可以在概念上被认为分别是光源或太阳能电池的集成组件。最优选地，上述镜层在两侧(即，面向太阳能电池的那一侧以及面向光源的那一侧)都是反射性的。这使得能够针对能量转换和光发射均实现所描述的优势。根据具有镜层的照明设备的另一发展，所述镜层具有含有至少一个非透明区和至少一个透明区的结构。在这种情况下，透明区保证了镜层作为整体是(部分)透明的。在非透明区中，可以通过使该区在其顶侧和/或底侧是反射性的来实现镜层的反射性。在上述情况下，优选地，所述光源包括有机发光二极管(OLED)单元，所述有机发光二极管单元具有以下组件-第一透明电极层。以下，该层将被简称为“阳极”，以指示在光源的操作期间该阳极通常是利用比其反电极(“阴极”)更低的电势来驱动的。然而，一般地，这种命名不应当暗示对第一电极层的设计的任何限制。-第二透明电极层，以下将被称为“阴极”。对于该层，与对于阳极类似的结论是适用的。-有机层，布置在阳极与阴极之间。可通过电致发光性生成光的适当有机材料是从传统OLED公知的。还应当注意，术语“层”应当包括多层结构，特别是在有机层的情况下。有机层、阳极和阴极应当共同构成有机层中的功能结构，所述功能结构包括至少一个电致发光区和至少一个非电致发光区，以下，非电致发光区被称为“非有源区”。此外， 光源的背侧的镜层应当具有以下结构，所述结构含有至少一个非透明区，与所述有机层的电致发光区对准；以及至少一个透明区，与所述有机层的非有源区对准。应当注意，如果在相关谱范围内，区的透明度小于5%、优选地近似0%，则该区被称为“非透明的”。例如，镜层可以直接或间接地布置在阳极或阴极的任一侧，或者，镜层可以嵌入或集成到阳极或阴极中。OLED光源和镜层的所描述的“结构化设计，，具有以下优势其可以同时是透明的 (在透明区与非有源区对准的点处)并具有首要或者甚至单个光发射方向(在非透明区阻挡其关联电致发光区的光发射的点处)。根据有机层和镜层的结构的特定尺寸和相互布置，可以在较宽范围内调整这些属性。因此，例如，可以经由镜层中的透明区的相对大小来影响整个光源的透明度。此外，可以在1:1 (通过两个电极的发射相等)与0:1 (仅发射至一侧)之间的范围内调整通过阳极和阴极的有源发射的比率。以下，将更详细地描述OLED光源和/或镜层的“结构化设计”的各个优选实施例。根据“结构化设计”的第一优选实施例，有机层和镜层的结构是全局对准的和/或局部上完美对准的。“全局对准”意味着光源具有给定的“对准轴”(典型地，与阳极、阴极和有机层垂直的轴)，并且在该对准轴的方向上，每个电致发光区与非透明区成一直线，每个非有源区与透明区成一直线。因此，一方面的电致发光/非有源区和另一方面的透明/非透明区的图案遵照相同光栅，尽管这些区的形状可以彼此有局部偏差。“局部上完美对准”意味着在该对准轴的方向上，至少一个电致发光区的每个点与非透明区的点成一直线，和/或，非有源区的每个点与透明区的点成一直线。因此，至少一个电致发光/非有源区和至少一个透明/非透明区均对准并在几何上全等。例如，具有全局和局部上完美对准的结构的“结构化设计”可以用于阻挡光源在一个方向上的整个发射。在备选实施例中，有机层和镜层的结构仅是部分对准的。例如，至少一个电致发光区可能不相对于光源的上述对准轴而与非透明区成一直线，从而实现辅助方向上的一些发射。在结构化镜层的优选实施例中，镜层的非透明区在面向有机层的那一侧是反射性的。然后，将在有机层的对应电致发光区中生成的光反射回到所述层，使得其不会损失而是被发射到所期望的方向上。优选地，镜层的非透明区可以包括金属，例如从由银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)和金 (Au)(但不仅限于这些金属)构成的组中选择的金属。典型地，镜层的非透明区将覆盖镜层的面积的约10%至90%。所覆盖的百分比越小，则光源的透明度越高。非透明区可以相当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：WF帕斯维尔，H利夫卡，
申请(专利权)人：WF帕斯维尔，H利夫卡，
类型：发明
国别省市：