JP2012508992A - 適応性波長変換装置及び太陽電池 - Google Patents

Abstract

適応性波長変換装置及びエネルギ変換装置が記載される。適応性波長変換装置は、少なくともひとつの波長変換材料を含む層を含み、光ビームを受け取りかつ再放射するようにされている。当該装置はさらに、少なくともひとつの層が、前記ひとつの層が実質的に前記波長変換材料で覆われる閉状態で操作され、及び前記ひとつの層が実質的に前記波長変換材料で覆われていない開状態で操作されるように処置されるように構成されている。適応性波長変換装置は、ソーラーセル又は太陽電池との組み合わせで使用でき、それによりソーラーセルが、変動する照明条件下で最適のスペクトルを持つ放射光を受け取るようにすることが可能となる。

Description

本発明は、太陽電池の分野に関し、より具体的には太陽電池の性能を改良するための波長変換材料の使用に関する。

現在、太陽電池又はソーラーセルは、入射電磁放射、例えば太陽放射を吸収して電気エネルギに変換するために広く使われている。現在種々のタイプの太陽電池デザインが存在し、これには、例えばシリコン（単結晶、多結晶又はアモルファス）、GaAs、ポリマー、CdＴｅ等の種々の光（一般的に放射）吸収材料を含まれる。これらの前記材料はそれぞれ特徴ある吸収特性を有する。現在、世界の太陽電池モジュール又はセルのほとんどは単結晶又は多結晶シリコンを含む。

操作に際して、太陽電池は、光子を電子正孔対に分離するためにあるエネルギを必要とする。シリコン系電池においては、必要とするエネルギは、近赤外（nearIR)放射である。必要とされるエネルギよりも小さいエネルギの光子、例えば吸収スペクトルの外側にある光子は吸収されないということにより無駄になっている。必要とされるエネルギよりも高いエネルギを持つ光子は、余分なエネルギを熱として捨てている。その結果、相対的に多くの部分の入射光が電気エネルギを生成するために使われていないということがあり得る。さらには太陽電池で発生する熱量が電池の性能を損なうこともあり得る。

入射スペクトルの大部分を電気エネルギに変換する異なる方法が考案されている。

一例として、太陽スペクトルをより効率的に捕捉するために、異なるエネルギを要求する多重セルを有する太陽電池アレイが提案されている。かかる方法としてWO２００８/０２４２０１が参照される。WO２００８/０２４２０１には、入射光を分割して、それぞれが異なるノミナルスペクトルバンド幅を有する多数の光ビームとするためにスペクトル分割装置の使用が開示されている。異なるノミナルスペクトルバンド幅に対応して、多数のソーラーセルを適切に空間配置することで、入射光の改良された使用が可能となる。WO２００８/０２４２０１に開示される構成はさらに、ソーラーセルの入射光量を増加させる光学コンセントレータの使用についても開示する。示される構成の欠陥は、異なるスペクトルバンド幅それぞれに応じた異なるタイプのソーラーセル及びスペクト分割装置が必要であることであり、これにより高価なものとなることである。

ＵＳ２００７/０２７７８６９には、異なるバンドギャップを持つソーラーセルと分散光学系を適用して、入射光の波長をそれらの波長に対して最も適切な電池に向けることができる類似のソーラーセル構成が開示される。

入射光スペクトルの大部分を電気エネルギに変換するために、光電池セルを光変換材料でコーティングすることが提案されており、これは入射光スペクトルバンド幅の使用できない部分を必要なエネルギに変換するものである。これには、EP1865562が参照できる。この方法の欠点は、変換が不変であり、ソーラーセルの操作条件の変動に適合させることができないことである。かかる操作条件の変動は、ソーラーセルがパワーモバイルデバイスに適用される場合に起こり得る。かかる応用では、入射光の光スペクトルは、デバイスを使用する場所(例えば室内又は室外）により変動し得る。

さらに注意すべきは、ＵＳ２００７/０２７７８６９やWO２００８/０２４２０１で提案される構成もまた、かかる変動する操作条件に対し適合させることはできないことである。

変動する条件下でソーラーセル又は光電池セルを効果的に適用することができるデバイスを提供することは望ましいことである。本発明の範囲内で、ソーラーセル又は光電池セルとは、入射電磁波、例えば太陽放射を吸収し、それを電気エネルギに変換することができるデバイスを意味するものとして使用される。

この課題を達成するために、本発明の第一の側面は、適応性波長変換装置が提供される。この装置は、波長変換材料を含む少なくともひとつの層であって、光ビームを受け取りかつ再放射するように設けられた層を含み、前記装置が、前記少なくともひとつの層が、前記少なくともひとつの層の表面が実質的に前記波長変換材料で覆われた閉状態と、前記少なくともひとつの層の表面が実質的に前記波長変換材料で覆われていない開状態とで操作されるように設けられている。本発明によれば、光又は光ビームは、可視スペクトル内の電磁放射及び可視スペクトル外の電磁放射を含む。

本発明の第一の側面による装置は、適応性波長変換を可能とする。これを達成するために、本装置は、少なくともひとつの波長変換材料を含む層を含む。かかる層は例えば、波長変換材料により覆われ得る透明プレートを含んでいてよい。装置はさらに、前記少なくともひとつの層を２つの異なる状態で操作するように構成されている。第一の状態（この状態をまた閉状態とする）では、前記少なくともひとつの層の表面は実質的に波長変換材料で覆われている。別の第二の状態（これを開状態とする）では、前記少なくともひとつの層の表面は、実質的に波長変換材料で覆われていない。第一の状態で操作される際、前記層で受け取られる光ビームはこの層の表面を覆う波長変換材料で変換される。波長変換材料は、入射光ビームのスペクトルを変換し、その結果異なる波長を有する変更された光ビームとする。第二の状態で操作される際、特定のスペクトルを有する入射光ビームは実際には波長変換材料には影響されず、同じスペクトルを持って前記層を通過する。本発明の第一の側面による装置はさらに、前記層を前記第一の状態又は前記第二の状態のいずれでも操作するように構成される。かかる前記第一の状態での操作から前記第二の状態の操作への転換(又はその逆の転換）を可能とする種々の方法（例えば機械的又は電気的に）が以下に詳細に開示されている。かかる前記第一の状態での操作から前記第二の状態の操作への転換を可能とすることで、本装置は入射光ビームの適応性波長変換を可能とする。即ち、入射光ビームのスペクトルに影響を与えないままにすることも又は変換することもできる。太陽電池と組み合わせることで、本装置は、種々の条件下でソーラーセル又は太陽電池の効率的な応用を可能とする。即ち、利用可能な光のスペクトルによって、効率的理由から、本装置を前記第一の状態での操作又は前記第二の状態の操作とするかを決めることができる。

ひとつの実施態様において、本発明の第一の側面による装置には、複数の層を含むことができ、それぞれの層は異なる波長変換材料を含むことができる。多重層を組み合わせることで、入射光の利用可能なスペクトルのより大きな部分を、太陽電池操作に際し最も適した波長へ変換することができる。

本発明の第二の側面によれば、エネルギ変換装置であり、本発明の第一の側面による適応性波長変換装置とソーラーセルを含む。ここで前記ソーラーセルは、前記適応性波長変換装置の再発光（一般的に、電磁放射）を受け取り、そして使用の際には係る受け取った光ビームを少なくとも部分的に、電気エネルギに変換する。本発明の第二の側面によるエネルギ変換装置は、種々の条件下での効率的エネルギ変換を可能とする。本発明の第二の側面によるエネルギ変換装置は、例えば、利用可能な電磁放射の大部分が、そのままではソーラーセルによる変換には不十分である環境の下で適用可能である。そのような環境（例えば室内）では、エネルギ変換装置の適応性波長変換装置は第一の状態で操作されるように構成される。それにより入射する電磁放射をソーラーセル操作により適した波長へと変換する。

ひとつの実施態様において本発明のエネルギ変換装置はさらに、入射光ビームの周波特性、例えば主要波長又は入射光のスペクトル等を決めるための光センサを含む。本実施態様では、制御ユニットが、光センサによるシグナルに従って適応性波長変換装置を制御するように構成されていてよい。このようにして、環境条件の変化（即ち照明条件）に自動的に適応させることが実現される。光センサ受けるシグナルに基づいて、制御ユニット（例えばマイクロプロセッサ等を含む）は、適応性波長変換装置のための最適の状態を決定し、さらにこの状態で操作するように適応性波長変換装置を制御することができる。

本発明のこれらの側面及び他の側面について、以下の詳細な説明を添付された図面とともに参照することで、よりよい理解が得られるであろう。さらなる有利な本発明による構成の実施態様が特許請求の範囲及び図面を参照しつつ以下の記載で説明される。図中の符号は類似した部品を表す。

図１は、本発明によるエネルギ変換装置の第一の実施態様の断面図を示す。 図２Ａは、閉状態での適応性波長変換装置の断面図を示す。 図２Ｂは、開状態での適応性波長変換装置の断面図を示す。 図３Ａは、閉状態での適応性波長変換装置のさらなる実施態様の断面図を示す。 図３Ｂは、開状態での適応性波長変換装置のさらなる実施態様の断面図を示す。 図４Ａは、閉状態での適応性波長変換装置の他の実施態様の断面図を示す。 図４Ｂは、開状態での適応性波長変換装置の他の実施態様の断面図を示す。 図５は、適応性波長変換装置の他の実施態様の断面図を示す。 図６Ａは、２つの異なる閉状態での適応性波長変換装置の他の実施態様の断面図を示す。 図６Ｂは、２つの異なる閉状態での適応性波長変換装置の他の実施態様の断面図を示す。

図１には、本発明によるエネルギ変換装置の第一の実施態様を示す。前記装置は、適応性波長変換装置１０及びソーラーセル１２を含む。適応性波長変換装置１０は、波長変換材料を含む層１１を含む。層１１は、矢印１３で示される第一の光ビームを受け取るように構成されている。層１１は、波長変換材料を有し、第一の状態（閉状態）及び第二の状態（開状態）で操作可能に設けられている。閉状態では、層１１は、第一の特定の波長スペクトルを持つ光ビーム１３のエネルギ量を吸収し、そして、そのエネルギ量の少なくとも一部分量を矢印１４で示される第二の光ビームとして再発光する。ここで第二の光ビームは、第一の特定の波長スペクトルとは異なる第二の特定の波長スペクトルを有する。開状態では、光ビーム１３は層１１を実質的に波長変換されることなく通過する。適応性波長変換装置１０はさらに、層１１が第一の状態又は第二の状態のいずれでも操作されるように構成される。かかる変更を実現するための種々の方法が以下に説明される。

図１の実施態様において、ソーラーセル１２は、層１１が閉状態で操作される場合に光ビーム１４を受け取るように構成されており、さらに、層１１が開状態で操作される場合に光ビーム１３を受け取るように構成されている。ソーラーセル１２は、受け取った光ビーム１３又は１４のエネルギを電気エネルギに変換する。ソーラーセル１２は、例えばシリコン系光電池であってよい。上述した層１１とソーラーセルとの共同操作により、ソーラーセルが、装置への入射光ビーム１３をより効率的にエネルギ変換することが可能となる。一般的にソーラーセル１２はその光感受性のピークが特定の波長範囲にあることから、かかる特定の波長範囲の外にある波長を有する第一の入射光ビーム１３のエネルギを、かかる特定の波長範囲内にある波長を有する第二の入射光ビーム１４のエネルギに変換することは有利である。

例えば、第一の光ビーム１３が、ランプからの発光による光ビームを含み、さらにソーラーセル１２がその光感受性ピークが赤外線又は近赤外線波長領域（シリコン系ソーラーセルの場合に当てはまる）にある場合、波長変換材料として、例えばユーロピウム又はプラセオジムで活性化された希土類蛍光材料（例えばＹ_２Ｏ_３：Ｅｕ^３＋及びＹ_２Ｏ_３：Ｐｒ^３＋）の使用が有利である。これらの材料は、発光ピークが６００−６３０nmの範囲の波長を持つ。従って、ランプからの光ビームがこの材料を通過すると、ソーラーセルはこの光ビームのエネルギをより多くの電気エネルギに変換することができる。このようにして、ソーラーセルの効率が改良できる。

他の波長変換材料の例として、例えば１、３、３、３−トリメチルインドリノベンゾスピロピラン、１、３、３−トリメチルインドリノナフトキサジン、ローダミンB（青色光を吸収して赤色光を発光する）、ローダミン６G（緑色を吸収し、赤色を発光する）及びペリレン色素が上げられる。

場合により、制御ユニット１５及びスペクトル検出器１６(一般的には光センサ）が、適応性波長変換装置１０を制御するために設けられてもよい。制御シグナル１７に基づき、適応性波長変換装置１０は、層１１を、開状態又は閉状態のいずれかで操作するように処置することができる。制御ユニット１５とスペクトル検出器１６は図１に模式的に示される。制御ユニット１５はスペクトル検出器１６からのシグナル１８を処理して、層１１が開状態又は閉状態のいずれで操作されるべきかを評価するように構成される。シグナル１８を提供するために、スペクトル検出器１６は、光ビーム１３の比較的少しの部分を受け取り、光ビーム１３の特定スペクトルの周波数特性を決定するように構成されることができる。または、層１１は、開状態又は閉状態のいずれで操作されるべきかを、ユーザの動作（例えば機械的スイッチ又は装置１０に設けられるセレクタ）により処置できるように構成されてもよい。

次の点が理解される。すなわち、特定のスペクトルにおいて相対的に大きな部分がソーラーセルの特定の波長からはずれて位置し、また波長変換材料がこのエネルギをソーラーセルの特定波長範囲にある波長を有する第二の光ビームのエネルギに変換するように構成されている場合には、制御ユニット１５は、適応性波長変換装置を層１１を閉状態で操作するように制御できる、ということである。

図２には、本発明の適応性波長変換装置で適用可能な層１１のさらなる実施態様が示される。図２Aは、層１１が閉状態の場合を、図２Bは開状態の場合を示す。層１１は、基板２１と波長変換材料を含む液体２２を含む。閉状態では、液体２２は、実質的に基板２１の表面を覆うように構成され、開状態では、前記液体は実質的基板２１の表面を覆わないように構成される。閉状態では、光ビーム１３は層１１に入射し、波長変換材料を含む液体２２により受け取られる。入射光ビーム１３が波長変換材料を含む液体を通過する際に、波長変換材料により光ビーム１４が再放射される。光ビーム１４はさらに透明基板２１を通過する。開状態では、図２Bに示されるように、光ビーム１３は透明基板２１を通過し、液体２２には実質的に受け取られず、従って光ビーム１３の第一のスペクトルは実質的に変更されない。

図３には、本発明の適応性波長変換装置のさらなる実施態様が記載されている。図３Aは閉状態での装置を、図３Bは開状態での装置を示す。示される実施態様においては、本装置は、液体と基板２１を含む層を含む。示される実施態様の液体は水系溶液３１及び油系溶液３２を含み、そこで波長変換材料は油系溶液に溶解されている。実施態様に示される基板２１は、疎水性絶縁体、例えばフルオロポリマー層を含む。本実施態様ではさらに、電極３５を含み、電極３５と水系溶液３１の間に絶縁体２１を横切って電圧を供給するように構成されており、これにより、正電荷３４が水系溶液３１に形成され、負電荷３３が電極３５に形成される。図３Bに示されるように電圧が供給された際、水系溶液３１は、油系溶液３２を、疎水性絶縁体２１の表面２３のコーナーに移動させることができる。この状態（又は開状態）で操作すると、かかる層への光ビーム１３の入射は、油系溶液３２にある波長変換材料に実質的に影響を受けることなく層を通過することとなる。電圧が供給されない場合（図３Aに示される状態に対応する）、油系溶液３２は実質的に疎水性絶縁体２１の表面を覆うことができる。この状態（又は閉状態)で操作すると、かかる層への光ビーム１３の入射は、油系溶液３２に含まれる波長変換材料により光ビーム１４に変換されることができる。

図４には、本発明の適応性波長変換装置の他の実施態様が示される。本装置は、液体と適応性波長変換装置２１を含み、前記液体は波長変換材料を含む油系溶液３２と容器４０内に保持され得る水系溶液３１を含む。示されるように、容器４０はインレットチューブ４２とアウトレットチューブ４１を含み、これにより前記容器内に保持される液体を移動させることができる。本装置は、図２A−２B及び図３A−３Bで示された実施態様と同様に、閉状態と開状態のいずれでも操作可能である。図４Aでは、装置が開状態から閉状態への変更を示す。この変更の間に、油系溶液３２はインレットチューブ４２を通って矢印Bに示される方向へ流れる。同時に、水系溶液３１はアウトレットチューブ４１を通って矢印Aで示される方向へ流れる。溶液を流すためにポンプ（示されていない）をチューブ４２と４１の間に設けることも可能である。油系溶液３２が実質的に基板２１の表面を覆う場合、本装置は閉状態であると言う。図４Bで、本装置は閉状態から開状態への変更が示される。この変更の間に、油系溶液３２はインレットチューブ４２を通って矢印Dに示される方向へ流れる。同時に、水系溶液３１はアウトレットチューブ４１を通って矢印Cで示される方向へ流れる。油系溶液３２が実質的に基板２１の表面を覆っていない場合、本装置は開状態であると言う。

本発明のよる適応性波長変換装置の他の実施態様が図５に示される。この実施態様では、４つの透明窓５２、５３、５４、５５を有するディスク５１が準備される。これらの窓は波長変換材料で覆われているか又は透明のままである。図５では窓５３は覆われていない。ディスク５１は、ディスク５１の特定の領域でディスク５１に実質的に垂直に光ビームを受けるように構成される。ここで特定の領域とは例えば、窓５２が図５で示される位置であってよい。ディスク５１は、ディスクに垂直な軸の周りを回転するように構成される。ディスクが９０度回転する場合、他の窓が光ビームを受ける位置にくる。ディスクを９０、１８０又は２７０度回転させることで、異なる窓が光ビームを受けるように選択することができる。窓５３又は波長変換材料で覆われていない他の窓が光ビームを受ける位置にくる際、本装置は開状態であると言える。窓５２、５４又は５５又は波長変換材料で覆われた他の窓が光ビームを受ける位置にくる際、本装置は閉状態であると言える。上の説明から、他の実施態様においてはいかなる数の窓の実施態様も含むものであることは理解することができる。

又、２つの異なる窓が、異なる波長変換材料で覆われることも可能である、ということも理解される。

図６A−６Bには、本発明により適応性波長変換装置のさらなる実施態様が示される。この実施態様では、図３A−３Bで示されたいくつかの層がスタックされている。それぞれの層は例えば油系溶液に含まれる異なる波長変換材料６１、６２及び６３を含むことができる。図６A及び６Bが２つの状態での装置を示す。図６Adeha,波長変換材料６１を含む層が、光ビーム１３を受けて光ビーム１４を再放射するように構成されている。図６Bでは、波長変換材料６３を含む層１１が光ビーム１３を受けて光ビーム１４を再放射するように構成されている。

図5及び６から理解できることは、光ビームを受けるように選択された層は、光ビームのスペクトルに適合させることが可能であるということである。その波長変換材料が光ビームの相対的に大部分のエネルギを変換する層を閉状態で操作し、一方他の層は開状態で操作するように、層を選択することが有利となり得る。

図３、４、５、６で示された本発明による適応性波長変換装置の実施態様は、本発明によるエネルギ変換装置を得るためのソーラーセルと組み合わせることができる、ということが理解される。エネルギ変換装置のかかる実施態様は、さらに、制御ユニットと、例えば図１に記載されるスペクトル検出器を含んでいてよい。例えば図５で示される実施態様のさらなる実施態様では、制御ユニットはどの窓が光ビームを受けるべきかを決めるために構成されることができる。

ソーラーセルが、例えば図３、４、５及び６に示される適応性波長変換装置からの再放射光ビームを受けるようにされる場合、ソーラーセルの効率は、受けている照明条件により入射光ビームのスペクトルを適切に変換することで最適化される。例えば、室内での適用では、入射光ビームのスペクトルは光ビーム源が、太陽、ネオンランプ、ＬＥＤ光等により大きく変動する可能性がある。本発明は変動する室外照明条件に対して対応するためにも同様に適用可能である。かかる変動する条件は、例えば異なる場所（北極で受ける光スペクトルは例えば、赤道付近で受けるスペクトルとは異なり得る）、一日の異なる時間（朝と夕方に受ける光のスペクトルを比較する）、又は異なる気候条件（晴れた日と曇りの日に受ける光スペクトルを比較）により生じる可能性がある。従って本発明によるエネルギ変換装置は、照明条件の変動、室内又は室外かどうかに依存して、入射光スペクトルをソーラーセルにより適したスペクトルへの好ましい変換（適切な層の選択又は閉状態又は開状態での操作により）を保証するために適用可能である。

ソーラーセルの表面（例えば数平方デシメータ）に比べて適用される層の表面は小さい（通常数平方センチメータ）ので、上述内容から、本発明の他の実施態様には、お互いに隣接する数層又は層スタックをソーラーセルの表面を覆うために含むことが理解できる。

本発明により、適応性波長変換装置及びエネルギ変換装置が記載される。適応性波長変換装置は少なくともひとつの層を含み、該層は波長変換材料を含み、光ビームを受け取りそして再放射するように構成されている。本装置はさらに、少なくともひとつの層が閉状態で操作されるように構成されており、少なくともひとつの層が実質的に波長変換材料で覆われているものである。また本発明は開状態で操作されるように構成されており、少なくともひとつの層が実質的に波長変換材料で覆われていないものである。適応性波長変換装置は、ソーラーセル又は太陽電池と組み合わせて適用することが可能であり、それによりソーラーセルが種々の照明条件下で適したスペクトルを有する放射を受け取ることを可能とする。

必要に応じて本発明の詳細な実施態様が開示されてきた。しかし、開示された実施態様は本発明を説明するためのものにすぎず、本発明には種々の形に実施態様化され得るということを理解されるべきである。従って、ここで開示された特定の構造と機能は限定的に解釈されるべきでなく、特許請求の範囲のための単なる基礎として及び当該技術分野の熟練者に事実上すべての適切な詳細な構造に本発明を様々に適用するために教示するための例示的基礎として解釈されるべきである。さらにここで使用される用語、語句は限定を目的とするものではなく、むしろ本発明を理解できるように提供されるものである。

ここで使用される用語「ひとつの」は、ひとつ又はそれ以上として定義される。ここで使用される「複数の」は、２又は２以上を意味する。ここで使用される「他の」は、少なくとも２番目又はそれ以上を意味する。ここで使用される「含む」、「及び/又は」又「有する」は、含むことを意味し、即ち限定する言葉ではなく他の要素、スッテプ等を排除するものではない。特許請求の範囲の参照番号は、本発明の特許請求の範囲を限定するために解釈されるべきではない。ある手段が、相互に異なる従属請求項で現れるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有効に使用できないということを示すものではない。

本発明のエネルギ変換装置はさらに、入射光ビームの周波特性、例えば主要波長又は入射光のスペクトル等を決めるための光センサを含む。本実施態様では、制御ユニットが、光センサによるシグナルに従って適応性波長変換装置を制御するように構成されていてよい。このようにして、環境条件の変化（即ち照明条件）に自動的に適応させることが実現される。光センサ受けるシグナルに基づいて、制御ユニット（例えばマイクロプロセッサ等を含む）は、適応性波長変換装置のための最適の状態を決定し、さらにこの状態で操作するように適応性波長変換装置を制御することができる。

Claims (13)

1. 適応性波長変換装置であり：
   波長変換材料を含む少なくともひとつの層であって、光ビームを受け取りかつ再放出するように設けられた層を含み、
   前記装置が、前記少なくともひとつの層が、前記少なくともひとつの層の表面が実質的に前記波長変換材料で覆われた閉状態と、前記少なくともひとつの層の表面が実質的に前記波長変換材料で覆われていない開状態とで操作されるように設けられている、装置。
2. 前記波長変換材料が、第一の特定の波長スペクトルを有する第一の光ビームのエネルギ量を吸収し、前記エネルギの少なくとも一部を、前記第１の特異的波長スペクトルとは異なる第二の特定の波長スペクトルを有する第二の光ビームとして再放射するように構成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記第一の特定の波長スペクトルが、ランプにより放射される光の波長を含む、請求項２に記載の装置。
4. 前記第二の特定の波長スペクトルが、実質的に赤外線又は近赤外線を含む、請求項2又は３のいずれかに記載の装置。
5. 前記少なくともひとつの層が、波長変換材料を含む液体をさらに含み、前記波長変換材料を含む液体が閉状態で前記層の表面を実質的に覆うようにされており及び開常態では前記層の表面を実質的に覆わないようにされる、請求項1乃至４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記波長変換材料を含む前記液体が、水系溶液と油系溶液をさらに含み、前記波長変換材料が前記油系溶液に溶解されている、請求項５に記載の装置。
7. 前記少なくともひとつの層がさらに、前記表面を提供する第一の透明基板を含む、請求項５又は６のいずれかに記載の装置。
8. 前記少なくともひとつの層が、前記第一の透明基盤に平行に設けられた第二の透明基盤を含み、前記波長変換材料を含む液体が前記第一及び第二の透明基板の間に設けられる、請求項７に記載の装置。
9. 前記第一の基板が、疎水性絶縁体を含み、前記装置がさらに電極を含み、前記電極が使用の際に、前記電極と前記液体の間の前記疎水性絶縁体を横切って電圧を供するように構成される、請求項７又は８のいずれかに記載の装置。
10. ２又はそれ以上の層を含み、前記層がお互いに隣接するように配置される、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記層が前記表面に実質的に垂直方向にお互いが隣接して配置される、請求項１０に記載の装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の装置とソーラーセルを含み、前記ソーラーセルが、使用の際に前記再放射された光ビームを受け取るようにされる、エネルギ変換装置。
13. さらに制御ユニットと光センサを含み、前記光センサが、使用の際に、前記受け取る光ビームの周波数特性を決定し、前記制御ユニットにシグナルを提供し、前記制御ユニットが、前記シグナルに従って前記適応性波長変換装置を制御するようにされる、請求項１２に記載の装置。

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