CN107768472A - 一种打印的太阳能电池板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种打印的太阳能电池板及其制备方法，所述打印的太阳能电池板，包括基板、多个多元化合物吸光体，每个多元化合物吸光体分布在基板的同一表面并紧贴排列；每个多元化合物吸光体的底部呈正六边形，每个正六边形上设有与水平面形成弧度的斜面；斜面上设有椭圆凸出部分。本发明利用3D打印制造方式将太阳能电池板表面形状做成多个蝶形凸出体，可将光能的表面辐射转化为电能，吸收效率提高一倍以上，在有效的空间发挥最大的时效性，而且具有可靠的绝缘性能、阻水性、耐老化性能等优势。

Description

一种打印的太阳能电池板及其制备方法
【技术领域】
本发明属于太阳能发电技术领域，特别涉及一种打印的太阳能电池板及其制备方法。
【背景技术】
随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，世纪能源危机、全球电力紧张、有很多地区备受停电困扰、给我们的生活带来很多不便。石油、煤炭等传统石化能源价格的不断高涨以及他们在燃烧过程中对全球气候和环境所产生的影响日益为人们所关注，已迫使全世界将目光聚集在新能源的开发。从资源、环境、社会发展的需求看，开发和利用新能源和可再生能源是必然的趋势。在新能源和可再生能源家族中，太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源，太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性的优点。太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵。传统的太阳能电池板为单面设计，只能一个面受到太阳光照射，阳光照射面积小，发电效率较低，使光电转换效率不高。如何提高太阳能电池的发电量，是值得研究和探索的问题。
中国专利申请文献“双面网状太阳能电池板(公开号：CN104795458A)”公开了一种双面网状太阳能电池板，采用双面设计，使太阳能电池板两面受阳光照射，使太阳能电池板的阳光吸收率得到较大的提高，同时采用圆形网状结构，在单位面积内增大了阳光的照射面积，从而提高了太阳能电池板吸收太阳光的效率，适用于各类太阳能电池发电，但存在着吸光转化率较低的问题。
【发明内容】
本发明提供一种打印的太阳能电池板及其制备方法，以解决传统的太阳能电池板为单面设计，只能一个面受到太阳光照射，阳光照射面积小，发电效率较低，使光电转换效率不高的问题。
为解决以上技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种打印的太阳能电池板，包括基板、多个多元化合物吸光体，每个多元化合物吸光体分布在基板的同一表面并紧贴排列；每个多元化合物吸光体的底部呈正六边形，所述正六边形的边长为0.6-8cm，每个正六边形上设有与水平面形成弧度的斜面；斜面上设有椭圆凸出部分。
进一步地，所述弧度为20-45°。
进一步地，所述弧度为26°。
本发明具有下述效果：
本发明还提供一种打印的太阳能电池板的制备方法，包括以下步骤：
(1)利用3D打印方式，先在电脑中利用三维软件绘制好蝶形太阳能电池板结构数字模型；
(2)通过3D打印软件生产G代码数字文件；
(3)将太阳能电池板组成材料作为3D打印材料，通过3D打印一层一层打印最终形成蝶形太阳能电池板。
本发明利用3D打印制造方式将太阳能电池板表面形状做成多个蝶形凸出体，可将光能的表面辐射转化为电能，吸收效率提高一倍以上，在有效的空间发挥最大的时效性，而且具有可靠的绝缘性能、阻水性、耐老化性能等优势。
【附图说明】
图1为本发明的打印的太阳能电池板平面结构示意图；
图2为本发明的打印的太阳能电池板的多元化合物吸光体结构示意图。
图中，1为基板1，2为多元化合物吸光体，21为斜面；22为椭圆凸出部分。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实施例加以说明，这些实施例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
实施例1
如图1-2所示，一种打印的太阳能电池板，包括基板1、多个多元化合物吸光体2，每个多元化合物吸光体2分布在基板1的同一表面并紧贴排列；每个多元化合物吸光体2的底部呈正六边形，所述正六边形的边长为1cm，每个正六边形上设有与水平面形成弧度的斜面21；斜面上设有椭圆凸出部分22。
所述弧度为20°。
实施例2
如图1-2所示，一种打印的太阳能电池板，包括基板1、多个多元化合物吸光体2，每个多元化合物吸光体2分布在基板1的同一表面并紧贴排列；每个多元化合物吸光体2的底部呈正六边形，所述正六边形的边长为6cm，每个正六边形上设有与水平面形成弧度的斜面21；斜面上设有椭圆凸出部分22。
所述弧度为26°。
实施例3
如图1-2所示，一种打印的太阳能电池板，包括基板1、多个多元化合物吸光体2，每个多元化合物吸光体2分布在基板1的同一表面并紧贴排列；每个多元化合物吸光体2的底部呈正六边形，所述正六边形的边长为5cm，每个正六边形上设有与水平面形成弧度的斜面21；斜面上设有椭圆凸出部分22。
所述弧度为40°。
实施例4
如图1-2所示，一种打印的太阳能电池板，包括基板1、多个多元化合物吸光体2，每个多元化合物吸光体2分布在基板1的同一表面并紧贴排列；每个多元化合物吸光体2的底部呈正六边形，所述正六边形的边长为8cm，每个正六边形上设有与水平面形成弧度的斜面21；斜面上设有椭圆凸出部分22。
所述弧度为30°。
实施例5
如图1-2所示，一种打印的太阳能电池板，包括基板1、多个多元化合物吸光体2，每个多元化合物吸光体2分布在基板1的同一表面并紧贴排列；每个多元化合物吸光体2的底部呈正六边形，所述正六边形的边长为6.5cm，每个正六边形上设有与水平面形成弧度的斜面21；斜面上设有椭圆凸出部分22。
所述弧度为35°。
对比例
采用中国专利申请文献“双面网状太阳能电池板(公开号：CN104795458A)”的实施例制备太阳能电池板。
所述实施例1-5的打印的太阳能电池板的制备方法，包括以下步骤：
(1)利用3D打印方式，先在电脑中利用三维软件绘制好蝶形太阳能电池板结构数字模型；
(2)通过3D打印软件生产G代码数字文件；
(3)将太阳能电池板组成材料作为3D打印材料，通过3D打印一层一层打印最终形成蝶形太阳能电池板。
本发明的原理：所述方法打印的蝶形太阳能电池板，结构特征为蝶形类圆，包括基板、多个多元化合物吸光体，每个多元化合物吸光体分布在基板的同一表面并紧贴排列；每个多元化合物吸光体的底部呈正六边形，所述正六边形的边长为0.6-8cm，每个正六边形上设有与水平面形成弧度的斜面；斜面上设有椭圆凸出部分，椭圆凸出弧度为类金字塔形，椭圆凸出弧度与斜边弧度相等，所述弧度为15-40°，这样可以360°多方位受到光能照射，不受光照弧度影响，大大提高吸收效率。
所述多元化合物吸光体，以重量为单位，包括以下原料：石墨希2份、砷化镓105份、氧化铈16份、氧化镧20份、氧化钛14份、氧化锌12份、丙基三甲氧基硅烷8份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯12份、聚合氯化铝5份、701粉强化剂4份。
采用同一方法检测实施例1-5和对比例的太阳能电池板的吸光转化率，结果如下所示。
实验项目 吸光转化率(％)
实施例1 44.25
实施例2 45.79
实施例3 43.11
实施例4 44.02
实施例5 45.04
对比例 19.64-21.03
由上表可知，本发明的太阳能电池板的吸光转化率高达43.11％-45.79％，是对比例的太阳能电池板的吸光转化率的一倍以上。
以上内容是对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (4)

1.一种打印的太阳能电池板，包括基板(1)，其特征在于，还包括多个多元化合物吸光体(2)，每个多元化合物吸光体(2)分布在基板(1)的同一表面并紧贴排列；每个多元化合物吸光体(1)的底部呈正六边形，所述正六边形的边长为0.6-8cm，每个正六边形上设有与水平面形成弧度的斜面(21)；斜面上设有椭圆凸出部分(22)。
2.根据权利要求1所述的打印的太阳能电池板，其特征在于，所述弧度为20-45°。
3.根据权利要求2所述的打印的太阳能电池板，其特征在于，所述弧度为26°。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的打印的太阳能电池板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)利用3D打印方式，先在电脑中利用三维软件绘制好蝶形太阳能电池板结构数字模型；
(2)通过3D打印软件生产G代码数字文件；
(3)将太阳能电池板组成材料作为3D打印材料，通过3D打印一层一层打印最终形成蝶形太阳能电池板。
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