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Soft luminescent solar concentrator film with organic dye and rubbery matrix
Journal of Polymer Science ( IF 3.9 ) Pub Date : 2020-12-02 , DOI: 10.1002/pol.20200733 Kukhyun Jo 1 , Sunghun Lee 1 , Geun‐Seok Choi 1 , Byung Hoon Woo 2 , Young Chul Jun 2 , Hee‐eun Song 3 , Tae‐Yeol Jeon 4 , Hyun Hwi Lee 4 , Hyo Jung Kim 1
Journal of Polymer Science ( IF 3.9 ) Pub Date : 2020-12-02 , DOI: 10.1002/pol.20200733 Kukhyun Jo 1 , Sunghun Lee 1 , Geun‐Seok Choi 1 , Byung Hoon Woo 2 , Young Chul Jun 2 , Hee‐eun Song 3 , Tae‐Yeol Jeon 4 , Hyun Hwi Lee 4 , Hyo Jung Kim 1
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We propose a soft luminescent solar concentrator (LSC) with superior light propagation. The rubbery poly(ethylene‐co‐vinyl acetate) (EVA) was adopted to replace the conventional brittle poly(methyl methacrylate) (PMMA). We analyzed the transmittance, photoluminescence efficiency, crystallinity, and surface properties of LSC to understand the optical and structural properties of the LSC. In addition, we modified the optical slab model to provide insights into the optical phenomenon in plate‐type LSC devices; we evaluated the solar absorption efficiency of the glass and emitting layers. We also evaluated the solar concentration performances of the LSC devices by measuring the photocurrent density generated using a monocrystalline silicon solar cell. We compared the transporting ability of emitted light into an edge by calculating the collection efficiency based on the concentration factor and optical efficiencies (absorption and photoluminescence). The concentration factor, optical efficiency, and collection efficiency of the EVA‐LSC with 4000 ppm of Lumogen F Red 305 were 0.31, 3.1, and 40%, respectively. The overall optical properties of the EVA‐LSC were comparable to those of the PMMA‐LSC. Moreover, the light decay property of EVA‐LSC was superior by 1.2 times than PMMA‐LSC. Therefore, we suggest EVA can replace PMMA and be used for flexible and large‐area LSC applications.
中文翻译：
具有有机染料和橡胶基质的软发光太阳能聚光膜
我们提出了一种具有优异光传播的软发光太阳能集中器（LSC）。采用橡胶状的聚（乙烯-乙酸乙烯酯）（EVA）代替了传统的脆性聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）。我们分析了LSC的透射率，光致发光效率，结晶度和表面性质，以了解LSC的光学和结构性质。此外，我们修改了光学平板模型，以洞悉平板型LSC器件中的光学现象。我们评估了玻璃和发光层的太阳吸收效率。我们还通过测量使用单晶硅太阳能电池产生的光电流密度来评估LSC器件的太阳能集中性能。我们通过基于浓度因子和光学效率（吸收和光致发光）计算收集效率，比较了发射光到边缘的传输能力。含有4000 ppm Lumogen F Red 305的EVA‐LSC的浓缩系数，光学效率和收集效率分别为0.31、3.1和40％。EVA-LSC的整体光学性能与PMMA-LSC的光学性能相当。而且，EVA-LSC的光衰减特性是PMMA-LSC的1.2倍。因此，我们建议EVA可以代替PMMA，并用于柔性和大面积LSC应用。含有4000 ppm Lumogen F Red 305的EVA‐LSC的收集效率分别为0.31、3.1和40％。EVA-LSC的整体光学性能与PMMA-LSC的光学性能相当。而且，EVA-LSC的光衰减特性是PMMA-LSC的1.2倍。因此，我们建议EVA可以代替PMMA，并用于柔性和大面积LSC应用。含有4000 ppm Lumogen F Red 305的EVA‐LSC的收集效率分别为0.31、3.1和40％。EVA-LSC的整体光学性能与PMMA-LSC的光学性能相当。而且，EVA-LSC的光衰减特性是PMMA-LSC的1.2倍。因此，我们建议EVA可以代替PMMA，并用于柔性和大面积LSC应用。
更新日期：2021-01-02
中文翻译：
具有有机染料和橡胶基质的软发光太阳能聚光膜
我们提出了一种具有优异光传播的软发光太阳能集中器（LSC）。采用橡胶状的聚（乙烯-乙酸乙烯酯）（EVA）代替了传统的脆性聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）。我们分析了LSC的透射率，光致发光效率，结晶度和表面性质，以了解LSC的光学和结构性质。此外，我们修改了光学平板模型，以洞悉平板型LSC器件中的光学现象。我们评估了玻璃和发光层的太阳吸收效率。我们还通过测量使用单晶硅太阳能电池产生的光电流密度来评估LSC器件的太阳能集中性能。我们通过基于浓度因子和光学效率（吸收和光致发光）计算收集效率，比较了发射光到边缘的传输能力。含有4000 ppm Lumogen F Red 305的EVA‐LSC的浓缩系数，光学效率和收集效率分别为0.31、3.1和40％。EVA-LSC的整体光学性能与PMMA-LSC的光学性能相当。而且，EVA-LSC的光衰减特性是PMMA-LSC的1.2倍。因此，我们建议EVA可以代替PMMA，并用于柔性和大面积LSC应用。含有4000 ppm Lumogen F Red 305的EVA‐LSC的收集效率分别为0.31、3.1和40％。EVA-LSC的整体光学性能与PMMA-LSC的光学性能相当。而且，EVA-LSC的光衰减特性是PMMA-LSC的1.2倍。因此，我们建议EVA可以代替PMMA，并用于柔性和大面积LSC应用。含有4000 ppm Lumogen F Red 305的EVA‐LSC的收集效率分别为0.31、3.1和40％。EVA-LSC的整体光学性能与PMMA-LSC的光学性能相当。而且，EVA-LSC的光衰减特性是PMMA-LSC的1.2倍。因此，我们建议EVA可以代替PMMA，并用于柔性和大面积LSC应用。
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