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1. (WO2017223305) THERMOPHOTOVOLTAÏQUES EN CHAMP PROCHE TRÈS EFFICACES UTILISANT DES ÉMETTEURS À POLARITON DE SURFACE ET DES ABSORBEURS DE CELLULES PHOTOVOLTAÏQUES À COUCHE MINCE
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N° de publication :    WO/2017/223305    N° de la demande internationale :    PCT/US2017/038733
Date de publication : 28.12.2017 Date de dépôt international : 22.06.2017
CIB :
H02S 10/30 (2014.01), H02S 40/40 (2014.01)
Déposants : MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY [US/US]; 77 Massachusetts Ave Cambridge, Massachusetts 02139 (US)
Inventeurs : KARALIS, Aristeidis; (US).
JOANNOPOULOS, John D.; (US)
Mandataire : COLICE, Christopher Max; (US).
LUO, Yushan; (US).
TEJA, Joseph, Jr.; (US).
CHRISTIANSEN II, William T.; (US)
Données relatives à la priorité :
62/353,265 22.06.2016 US
Titre (EN) HIGHLY EFFICIENT NEAR-FIELD THERMOPHOTOVOLTAICS USING SURFACE-POLARITON EMITTERS AND THIN-FILM PHOTOVOLTAIC-CELL ABSORBERS
(FR) THERMOPHOTOVOLTAÏQUES EN CHAMP PROCHE TRÈS EFFICACES UTILISANT DES ÉMETTEURS À POLARITON DE SURFACE ET DES ABSORBEURS DE CELLULES PHOTOVOLTAÏQUES À COUCHE MINCE
Abrégé : front page image
(EN)A near-field ThermoPhotoVoltaic system comprises a hot emitter and a cold absorbing PhotoVoltaic cell separated by a small gap. The emitter emits hot photons and includes a polaritonic material that supports a surface-polaritonic mode. The PhotoVoltaic cell has a metallic back electrode and includes a semiconductor that absorbs the photons and supports guided photonic modes. The surface-polaritonic mode and the first guided photonic mode resonantly couple at a frequency slightly above the semiconductor bandgap. The system material and geometrical parameters are such that the surface-polaritonic mode and the first guided photonic mode are approximately impedance-matched, so that power is transmitted at frequencies just above the semiconductor bandgap, even for relatively large gap widths, while the power transmitted at other frequencies is relatively small, leading to high system efficiency. Also described the PhotoVoltaic cell's front electrode, which may include highly-doped semiconductor regions, thin conducting oxide or silver films, or graphene layers.
(FR)Un système thermophotovoltaïque en champ proche comprend un émetteur chaud et une cellule photovoltaïque absorbant le froid séparés par un petit espace. L'émetteur émet des photons chauds et comprend un matériau polaritonique qui supporte un mode de surface-polaritonique. La cellule photovoltaïque possède une électrode arrière métallique et comprend un semi-conducteur qui absorbe les photons et supporte les modes photoniques guidés. Le mode de surface-polaritonique et le premier mode photonique guidé se couplent par résonance à une fréquence légèrement supérieure à la bande interdite du semi-conducteur. Le matériau du système et les paramètres géométriques sont tels que le mode de surface-polaritonique et le premier mode photonique guidé sont approximativement adaptés en impédance, de sorte que la puissance soit transmise à des fréquences juste au-dessus de la bande interdite du semi-conducteur, même pour des largeurs d'espace relativement grandes, tandis que la puissance transmise à d'autres fréquences est relativement petite, conduisant à une efficacité de système élevée. L'invention porte également sur l'électrode avant de la cellule photovoltaïque, qui peut comprendre des régions semi-conductrices fortement dopées, des films minces d'oxyde conducteur ou d'argent, ou des couches de graphène.
États désignés : AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
Organisation régionale africaine de la propriété intellectuelle (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Office eurasien des brevets (OEAB) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Office européen des brevets (OEB) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
Organisation africaine de la propriété intellectuelle (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Langue de publication : anglais (EN)
Langue de dépôt : anglais (EN)