CN108900156B - 可旋转清洁的光伏发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可旋转清洁的光伏发电装置，包括安装座，该安装座上安装有多个太阳能电池片，太阳能电池片包括印刷背场铝浆料的硅片，安装座中竖直穿设有主旋转轴和至少一个副旋转轴，主旋转轴和副旋转轴的上端伸出安装座后分别水平连接有清洁条刷，主旋转轴和副旋转轴的下端连接有升降旋转调节组件。与现有技术相比，本发明结构紧凑，将升降驱动和转动驱动高效结合，能稳定可靠的实现对太阳能电池板表面的全方位清洁以及对清洁工具的收纳，降低设备复杂度，清洁条刷上的柔性刮片随轴旋转而自动完成清洁过程，节省成本，提高能量转换效率，太阳能电池片电池的串联电阻低，光电转换效率高，表面平整光滑，附着力好，低翘曲率，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种可旋转清洁的光伏发电装置。
背景技术
随着资源短缺和环境污染问题的日益突出，太阳能作为一种清洁可再生能源越来越受到世人的关注。因此，太阳能光伏发电的应用也越来越广泛，太阳能光伏发电技术的关键元件是太阳能电池，近年来，晶体硅太阳能电池作为主要的太阳能光伏发电单元得以迅速发展，晶体硅太阳能电池作为主要的太阳能光伏发电单元得以迅速发展，其中，硅太阳能电池用电子铝浆是太阳能电子浆料中的主要产品，通常也被称为太阳能电池阳极浆料，用于太阳能电池背表面场的形成，同时作为太阳能电池的背电场使用，而市场现有的铝浆在诸多性能上往往只是在某一方面有过人之处，有些光电转化效率高，但是无法避免铝包铝刺等问题，翘曲也很严重；有的则注重于降低翘曲，但又存在附着力差、不耐水煮的现象。
在光伏板进行能量转换的过程中，光伏板表面的洁净程度至关重要，若光伏板表面不洁将会使其能量转换效率大大降低，为此，就需要经常对光伏板进行清洁。目前，对光伏电站清扫装置的研究基本上都是针对单块光伏电池板，也没有考虑清扫装置阴影对光伏电池板形成的光斑效应；另外，采用水洗除尘的装置不适于在干旱少雨地区推广应用，并且由于水的存在，灰尘会在毛滚刷上堆积，以至于越往后清洗效果越差；采用静电除尘技术清理光伏电池板表面，但是，在静电感应下，可能会对电池元件造成损坏。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种可旋转清洁的光伏发电装置，以解决对光伏面板表面进行可靠无死角的清洁，防止太阳能电池表面出现灰尘堆积并影响工作效率，并且太阳能电池板同时具备优异的物理性能和高光电转化率的问题。
本发明采用的技术方案如下：一种可旋转清洁的光伏发电装置，包括安装座，该安装座上安装有多个太阳能电池片，所述安装座的中心竖直穿设有主旋转轴，围绕该主旋转轴竖直设有至少一个副旋转轴，多个所述太阳能电池片均匀分布在所述主旋转轴和副旋转轴之间，所述主旋转轴和副旋转轴分别活动穿设在所述安装座中，所述主旋转轴和副旋转轴的上端伸出所述安装座后分别水平连接有清洁条刷，所述主旋转轴和所述副旋转轴下部伸入所述安装座中分别固套有第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第一主动齿轮和所述第一从动齿轮啮合，所述主旋转轴和所述副旋转轴的下端连接有升降旋转调节组件；
所述升降旋转调节组件包括水平设置的旋转轴安装盘，所述主旋转轴的下端与所述旋转轴安装盘轴承连接，所述副旋转轴的下端伸出所述旋转轴安装盘后固套有第二从动齿轮，多个第二从动齿轮啮合同一个第二主动齿轮，所述第二主动齿轮的中心竖直穿设有连接丝杆，所述旋转轴安装盘的下表面固定连接有升降调节筒，所述升降调节筒与所述连接丝杆的上部螺纹连接，所述主旋转轴、升降调节筒、连接丝杆和驱动电机同轴线设置，当清洁条刷需要进行升降时，所述连接丝杆的下端和所述驱动电机的输出轴通过升降旋转离合套件转动连接，当清洁条刷需要进行旋转清洁时，所述第二主动齿轮和所述驱动电机的输出轴通过升降旋转离合套件转动连接；
所述升降旋转离合套件包括离合套筒和设置在所述驱动电机上的离合套筒驱动装置，所述离合套筒的内外表面分别设有从动内花键和驱动外花键，所述离合套筒的上端内表面设有向内凸出的花键齿，所述驱动电机的输出轴上设有与所述从动内花键相啮合的轴外花键，所述连接丝杆的下端设有与所述花键齿相啮合的杆外花键，所述第二主动齿轮的中心设有与所述驱动外花键相啮合的齿轮花键；
所述清洁条刷包括条刷座，所述主旋转轴和所述副旋转轴的上端分别固定连接所述条刷座，所述条刷座中活动穿设有水平刷杆，所述水平刷杆的外壁上平行开设有多条凹槽，所述凹槽的长度方向与所述水平刷杆的长度方向相同，所述凹槽中夹设有柔性刮片组，所述柔性刮片组包括多个弧形柔性片，多个所述弧形柔性片的一端同直线夹设在所述凹槽中，多个所述弧形柔性片的自由端同方向弯曲；
所述太阳能电池片包括硅片和设于硅片上的铝背场，所述铝背场通过在硅片上丝网印刷背场铝浆料，然后经烘干、烧结后得到，所述背场铝浆料由复配铝粉50-72份，改性碳纳米管3-6份，玻璃料3-11份，有机粘结剂20-35份组成，其中所述复配铝粉是由平均粒径为2μm的球形铝粉A、平均粒径为5μm的球形铝粉B、平均粒径为8μm的球形铝粉C和平均粒径为4μm的镁粉混合而成，所述球形铝粉A、球形铝粉B、球形铝粉C和镁粉的质量比为1：(1-5)：(7.2-8.0)：(1-2.5)。
作为优选，所述副旋转轴与所述旋转轴安装盘通过轴承连接，所述第二主动齿轮与所述连接丝杆通过轴承连接。
作为优选，所述安装座的上表面开设有条形刷槽，所述清洁条刷设置在所述条形刷槽中。
作为优选，所述改性碳纳米管采用以下方法制得：将碳纳米管置于体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混酸溶液中，所述碳纳米管与混酸溶液的质量体积比为(1-3)g：100ml，40℃下超声处理1h，然后用蒸馏水稀释后进行离心分离，所得沉淀再次用蒸馏水冲洗至中性，将纯化的碳纳米管在质量浓度为10g/L的SnCl2溶液中进行敏化处理30min后，再将敏的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性，将敏化的碳纳米管与KOH按质量比为1:(1-4)充分混合后，在N2保护下进行活化，再将活化的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性后干燥，最后将活性碳纳米管加入镀液中，控制PH为8-9.5，搅拌反应8-20min，得到所述改性碳纳米管；所述镀液的组分为：NiSO4·6H2O、NiCl2·6H2O、Na3C6H5O7·2H2O、NaH2PO2·2H2O、NH4Cl和Pb(NO3)，其中Ni2+与[H2PO2]-的摩尔比为(0.4-0.55)：1。
作为优选，所述玻璃料的成分及相应的百分含量为：Bi2O3 30-60％，B2O5 5-15％，SiO2 20-40％，ZnO 5-30％，Al2O3 3-8％，ZrO2 0-2％，SrO 1-4％，Sb2O3 5-15％；所述玻璃料由平均粒径0.3～1.5μm的玻璃粉A和平均粒径为2-6μm的玻璃粉B混合而成，所述玻璃粉A与所述玻璃粉B的质量比为1：(1.8-2.6)。
作为优选，所述有机粘结剂的成分及其相应的百分含量为：有机树脂15-35wt％，溶剂60-80wt％，消泡剂0.5-1wt％，流平剂1-2wt％，触变剂0.5-2wt％。
作为优选，所述有机树脂由质量比为1：(1-1.5)：(1.5-2.5)松香改性酚醛树脂，环氧树脂和乙基纤维素混合而成；所述溶剂为丙二醇单甲醚、己二醇、甲基乙基酮、和乳酸乙酯中的一种或多种；消泡剂为BYK-066；所述流平剂为醋酸丁基纤维素、己二酸二辛酯钠或聚二甲基羧酸酯钠中的至少一种；触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡微粉或改性脲类触变剂中的至少一种。
有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种可旋转清洁的光伏发电装置，结构简单，通过调节离合套筒的位置，分别实现调节离合套筒与连接丝杆的啮合以及调节离合套筒与第二主动齿轮的啮合，使驱动电机分别驱动连接丝杆和第二主动齿轮转动，从而实现利用一台电机进行升降驱动和转动驱动的需求，当需要将清洁条刷从条形刷槽中取出及收纳时，离合套筒的从动内花键与驱动电机的输出轴上的轴外花键啮合，离合套筒上端的花键齿与连接丝杆下端的杆外花键相啮合，驱动电机驱动连接丝杆转动，从而升降调节筒可以带动清洁条刷在竖直方向上进行升降，当需要清洁条刷对光伏面板进行旋转式无死角的清洁时，离合套筒的驱动外花键与第二主动齿轮中心的齿轮花键啮合，驱动电机驱动第二主动齿轮转动，进而由第二从动齿轮和第一主动齿轮带动各清洁条刷转动，实现与光伏面板的最大接触面积，而清洁条刷随轴旋转时，柔性刮片与太阳能光伏板接触，从而达到对太阳能光伏板的清洁目的，从而减少了人力和物力的消耗；
太阳能电池中的背场铝浆料将多种平均粒径不同的铝粉和金属镁粉进行复配，可以改良铝浆与绒面化的硅晶片间的接触，可防止太阳能电池在煅烧工序期间翘曲，及可使铝泡或凸块的形成以及变黄的发生最小化，还可以增强铝液与碳纳米管之间的反应浸润，从而打断碳管团聚的范德华力，实现碳纳米管的弥散分布；改性碳纳米管通过对碳纳米管表面氧化、敏化和活化处理后进行化学镀镍，实现了碳管表面获得连续性致密性的镀层，并且经过化学镀镍的改性碳纳米管能提高与铝液的润湿性和界面结合力，还可以一定程度上降低铝浆烧结冷却后的翘曲度，作为导电导热性能很好的惰性组分可大幅增加短路电流与开路电压的值，以及可明显地提高太阳能电池的效率；玻璃料通过有效地使用SrO以降低玻璃料的软化点，使其软化点为400～600℃，具有较低的热膨胀系数，防止太阳能电池制程期间煅烧的硅晶片发生翘曲，并且玻璃料在煅烧工序中充分地熔化至在铝层与硅晶片层之间提供黏附性的程度，使玻璃粉具有更好的附着力；通过有机粘结剂及含量的调节，使铝液与硅片形成良好的欧姆接触，附着力好，耐水煮，能够充分达成太阳能电池所要求的背电场效果。因此，本发明提供的可旋转清洁的光伏发电装置，结构紧凑，将升降驱动和转动驱动高效结合，能稳定可靠的实现对太阳能电池板表面的全方位清洁以及对清洁工具的收纳，降低设备复杂度，节省成本，提高能量转换效率以及太阳能电池光电转化效率高，电池片表面平整光滑，无铝包铝刺，硅基片弯曲小，可大批量持续生产，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明收纳时的结构示意图；
图2为图1中的A处放大图；
图3为本发明工作时的结构示意图；
图4为图3中的B处放大图；
图5为图1的俯视图。
图6为图5中清洁条刷5的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
实施例1可旋转清洁的光伏发电装置
图1-6所示，一种可旋转清洁的光伏发电装置，包括安装座1，该安装座1上安装有多个太阳能电池片2，所述太阳能电池片2包括硅片和设于硅片上的铝背场，所述铝背场通过在硅片上丝网印刷背场铝浆料I，然后经烘干、烧结后得到，所述安装座1的中心竖直穿设有主旋转轴3，围绕该主旋转轴3竖直设有至少一个副旋转轴4，多个所述太阳能电池片2均匀分布在所述主旋转轴3和副旋转轴4之间，所述主旋转轴3和副旋转轴4分别活动穿设在所述安装座1中，所述主旋转轴3和副旋转轴4的上端伸出所述安装座1后分别水平连接有清洁条刷5，所述安装座1的上表面开设有条形刷槽9，所述清洁条刷5设置在所述条形刷槽9中，所述主旋转轴3和所述副旋转轴4下部伸入所述安装座1中分别固套有第一主动齿轮6和第一从动齿轮7，所述第一主动齿轮6和所述第一从动齿轮7啮合，所述主旋转轴3和所述副旋转轴4的下端连接有升降旋转调节组件8。
图1和图3中还可以看到，所述升降旋转调节组件8包括水平设置的旋转轴安装盘81，所述主旋转轴3的下端与所述旋转轴安装盘81轴承连接，所述副旋转轴4的下端伸出所述旋转轴安装盘81后固套有第二从动齿轮82，所述副旋转轴4与所述旋转轴安装盘81通过轴承连接，多个第二从动齿轮82啮合同一个第二主动齿轮83，所述第二主动齿轮83的中心竖直穿设有连接丝杆84，所述第二主动齿轮83与所述连接丝杆84通过轴承连接，所述旋转轴安装盘81的下表面固定连接有升降调节筒85，所述升降调节筒85与所述连接丝杆84的上部螺纹连接，所述主旋转轴3、升降调节筒85、连接丝杆84和所述驱动电机86同轴线设置，当清洁条刷5需要进行升降时，所述连接丝杆84的下端和所述驱动电机86的输出轴通过升降旋转离合套件87转动连接，当清洁条刷5需要进行旋转清洁时，所述第二主动齿轮83和所述驱动电机86的输出轴通过升降旋转离合套件87转动连接。
图2和图4中所示，所述升降旋转离合套件87包括离合套筒87a和设置在所述驱动电机86上的离合套筒驱动装置，所述离合套筒87a的内外表面分别设有从动内花键和驱动外花键，所述离合套筒87a的上端内表面设有向内凸出的花键齿87b，所述驱动电机86的输出轴上设有与所述从动内花键相啮合的轴外花键87c，所述连接丝杆84的下端设有与所述花键齿87b相啮合的杆外花键87d，所述第二主动齿轮83的中心设有与所述驱动外花键相啮合的齿轮花键87e。
图5和图6中还可以看到，所述清洁条刷5包括条刷座51，所述主旋转轴3和所述副旋转轴4的上端分别固定连接所述条刷座51，所述条刷座51中活动穿设有水平刷杆52，所述水平刷杆52的外壁上平行开设有多条凹槽，所述凹槽的长度方向与所述水平刷杆52的长度方向相同，所述凹槽中夹设有柔性刮片组53，所述柔性刮片组53包括多个弧形柔性片，多个所述弧形柔性片的一端同直线夹设在所述凹槽中，多个所述弧形柔性片的自由端同方向弯曲。
所述背场铝浆料I的制备：
步骤一、改性碳纳米管的制备：将碳纳米管置于体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混酸溶液中，所述碳纳米管与混酸溶液的质量体积比为1g：100ml，40℃下超声处理1h，然后用蒸馏水稀释后进行离心分离，所得沉淀再次用蒸馏水冲洗至中性，将纯化的碳纳米管在质量浓度为10g/L的SnCl2溶液中进行敏化处理30min后，再将敏的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性，将敏化的碳纳米管与KOH按质量比为1:1充分混合后，在N2保护下进行活化，再将活化的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性后干燥，最后将活性碳纳米管加入镀液中，所述镀液的组分为：NiSO4·6H2O、NiCl2·6H2O、Na3C6H5O7·2H2O、NaH2PO2·2H2O、NH4Cl和Pb(NO3)，其中Ni2+与[H2PO2]-的摩尔比为0.4：1。控制PH为8，搅拌反应8-20min，得到所述改性碳纳米管；
复配铝粉的制备：将质量比为1：1：7.2：1平均粒径为2μm的球形铝粉A、平均粒径为5μm的球形铝粉B、平均粒径为8μm的球形铝粉C和平均粒径为4μm的镁粉混合均匀，得到所述复配铝粉；
玻璃料：将配比Bi2O3 30％，B2O5 5％，SiO2 40％，ZnO 11％，Al2O3 3％，SrO 1％，Sb2O3 10％混合均匀，置于电阻炉中进行熔炼，于900-1400℃热熔0.5-3小时，取出后水淬、粉碎后，分别经过球磨、过筛，于60-90℃干燥后，过筛得到平均粒径0.3～1.5μm的玻璃粉A和平均粒径为2-6μm微米的玻璃粉B，将玻璃粉A和玻璃粉B按质量比为1：1.8混合均匀，得到所述玻璃料；
步骤二、有机粘结剂的制备：将质量分数为15wt％的有机树脂和质量分数为75％的二丁基卡必醇(二乙二醇二丁基醚)投入反应器中，其中有机树脂由质量比为1：1：1.5的松香改性酚醛树脂，环氧树脂和乙基纤维素混合而成，搅拌升温至30-60℃时，然后依次投入质量分数为0.5％的BYK-066、质量分数为1％的醋酸丁基纤维素和质量分数为0.5％的氢化蓖麻油，搅拌升温至80-100℃，保温0.5-3小时，得到有机粘结剂；
步骤三、浆料的制备：将复配铝粉50份、改性碳纳米管3份和有机粘结剂12份混合后在70～110℃下加热搅拌均匀，然后经研磨机分散后得到铝粉浆料，将玻璃料3份和有机粘结剂8份混合后在70～110℃下加热搅拌均匀，然后经研磨机分散后得到玻璃浆料，将铝粉浆料和玻璃浆料进一步混合研磨均匀得到所述背场铝浆料I。
性能测试结果：该实施例制得的太阳能电池片表面平整光滑，翘曲度为0.44mm，串联电阻为0.0068Ω，光电转换率为17.81％。
实施例2可旋转清洁的光伏发电装置II
图1-5所示，一种可旋转清洁的光伏发电装置，包括安装座1，该安装座1上安装有多个太阳能电池片2，所述太阳能电池片2包括硅片和设于硅片上的铝背场，所述铝背场通过在硅片上丝网印刷背场铝浆料II，然后经烘干、烧结后得到，所述安装座1的中心竖直穿设有主旋转轴3，围绕该主旋转轴3竖直设有至少一个副旋转轴4，多个所述太阳能电池片2均匀分布在所述主旋转轴3和副旋转轴4之间，所述主旋转轴3和副旋转轴4分别活动穿设在所述安装座1中，所述主旋转轴3和副旋转轴4的上端伸出所述安装座1后分别水平连接有清洁条刷5，所述安装座1的上表面开设有条形刷槽9，所述清洁条刷5设置在所述条形刷槽9中，所述主旋转轴3和所述副旋转轴4下部伸入所述安装座1中分别固套有第一主动齿轮6和第一从动齿轮7，所述第一主动齿轮6和所述第一从动齿轮7啮合，所述主旋转轴3和所述副旋转轴4的下端连接有升降旋转调节组件8。
图1和图3中还可以看到，所述升降旋转调节组件8包括水平设置的旋转轴安装盘81，所述主旋转轴3的下端与所述旋转轴安装盘81轴承连接，所述副旋转轴4的下端伸出所述旋转轴安装盘81后固套有第二从动齿轮82，所述副旋转轴4与所述旋转轴安装盘81通过轴承连接，多个第二从动齿轮82啮合同一个第二主动齿轮83，所述第二主动齿轮83的中心竖直穿设有连接丝杆84，所述第二主动齿轮83与所述连接丝杆84通过轴承连接，所述旋转轴安装盘81的下表面固定连接有升降调节筒85，所述升降调节筒85与所述连接丝杆84的上部螺纹连接，所述主旋转轴3、升降调节筒85、连接丝杆84和所述驱动电机86同轴线设置，当清洁条刷5需要进行升降时，所述连接丝杆84的下端和所述驱动电机86的输出轴通过升降旋转离合套件87转动连接，当清洁条刷5需要进行旋转清洁时，所述第二主动齿轮83和所述驱动电机86的输出轴通过升降旋转离合套件87转动连接。
图2和图4中所示，所述升降旋转离合套件87包括离合套筒87a和设置在所述驱动电机86上的离合套筒驱动装置，所述离合套筒87a的内外表面分别设有从动内花键和驱动外花键，所述离合套筒87a的上端内表面设有向内凸出的花键齿87b，所述驱动电机86的输出轴上设有与所述从动内花键相啮合的轴外花键87c，所述连接丝杆84的下端设有与所述花键齿87b相啮合的杆外花键87d，所述第二主动齿轮83的中心设有与所述驱动外花键相啮合的齿轮花键87e。图1、图3和图5中还可以看到，所述清洁条刷5包括条刷座51，所述主旋转轴3和所述副旋转轴4的上端分别固定连接所述条刷座51，所述条刷座51中活动穿设有水平刷杆52，所述水平刷杆52的外壁上平行开设有多条凹槽，所述凹槽的长度方向与所述水平刷杆52的长度方向相同，所述凹槽中夹设有柔性刮片组53，所述柔性刮片组53包括多个弧形柔性片，多个所述弧形柔性片的一端同直线夹设在所述凹槽中，多个所述弧形柔性片的自由端同方向弯曲。
所述背场铝浆料II的制备：
步骤一、改性碳纳米管的制备：将碳纳米管置于体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混酸溶液中，所述碳纳米管与混酸溶液的质量体积比为3g：100ml，40℃下超声处理1h，然后用蒸馏水稀释后进行离心分离，所得沉淀再次用蒸馏水冲洗至中性，将纯化的碳纳米管在质量浓度为10g/L的SnCl2溶液中进行敏化处理30min后，再将敏的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性，将敏化的碳纳米管与KOH按质量比为1:4充分混合后，在N2保护下进行活化，再将活化的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性后干燥，最后将活性碳纳米管加入镀液中，所述镀液的组分为：NiSO4·6H2O、NiCl2·6H2O、Na3C6H5O7·2H2O、NaH2PO2·2H2O、NH4Cl和Pb(NO3)，其中Ni2+与[H2PO2]-的摩尔比为0.55：1。控制PH为9.5，搅拌反应8-20min，得到所述改性碳纳米管；
复配铝粉的制备：将质量比为1：5：8：2.5的平均粒径为2μm的球形铝粉A、平均粒径为5μm的球形铝粉B、平均粒径为8μm的球形铝粉C和平均粒径为4μm的镁粉混合均匀，得到所述复配铝粉；
玻璃料：将配比Bi2O3 44％，B2O5 12％，SiO2 20％，ZnO 10％，Al2O3 3％，ZrO2 2％，SrO 4％，Sb2O3 5％混合均匀，置于电阻炉中进行熔炼，于900-1400℃热熔0.5-3小时，取出后水淬、粉碎后，分别经过球磨、过筛，于60-90℃干燥后，过筛得到平均粒径0.3～1.5μm的玻璃粉A和平均粒径为2-6μm微米的玻璃粉B，将玻璃粉A和玻璃粉B按质量比为1：2.6混合均匀，得到所述玻璃料；
步骤二、有机粘结剂的制备：将质量分数为35wt％的有机树脂和质量分数为60％的二丁基卡必醇(二乙二醇二丁基醚)投入反应器中，其中有机树脂由质量比为1：1.5：2.5的松香改性酚醛树脂，环氧树脂和乙基纤维素混合而成，搅拌升温至30-60℃时，然后依次投入质量分数为1％的BYK-066、质量分数为2％的醋酸丁基纤维素和质量分数为1％的氢化蓖麻油，搅拌升温至80-100℃，保温0.5-3小时，得到有机粘结剂；
步骤三、浆料的制备：将复配铝粉72份、改性碳纳米管6份和有机粘结剂21份混合后在70～110℃下加热搅拌均匀，然后经研磨机分散后得到铝粉浆料，将玻璃料11份和有机粘结剂14份混合后在70～110℃下加热搅拌均匀，然后经研磨机分散后得到玻璃浆料，将铝粉浆料和玻璃浆料进一步混合研磨均匀得到所述背场铝浆料II。
性能测试结果：该实施例制得的太阳能电池片表面平整光滑，翘曲度为0.51mm，串联电阻为0.0063Ω，光电转换率为17.97％。
实施例3可旋转清洁的光伏发电装置III
图1-5所示，一种可旋转清洁的光伏发电装置，包括安装座1，该安装座1上安装有多个太阳能电池片2，所述太阳能电池片2包括硅片和设于硅片上的铝背场，所述铝背场通过在硅片上丝网印刷背场铝浆料II，然后经烘干、烧结后得到，所述安装座1的中心竖直穿设有主旋转轴3，围绕该主旋转轴3竖直设有至少一个副旋转轴4，多个所述太阳能电池片2均匀分布在所述主旋转轴3和副旋转轴4之间，所述主旋转轴3和副旋转轴4分别活动穿设在所述安装座1中，所述主旋转轴3和副旋转轴4的上端伸出所述安装座1后分别水平连接有清洁条刷5，所述安装座1的上表面开设有条形刷槽9，所述清洁条刷5设置在所述条形刷槽9中，所述主旋转轴3和所述副旋转轴4下部伸入所述安装座1中分别固套有第一主动齿轮6和第一从动齿轮7，所述第一主动齿轮6和所述第一从动齿轮7啮合，所述主旋转轴3和所述副旋转轴4的下端连接有升降旋转调节组件8。
图1和图3中还可以看到，所述升降旋转调节组件8包括水平设置的旋转轴安装盘81，所述主旋转轴3的下端与所述旋转轴安装盘81轴承连接，所述副旋转轴4的下端伸出所述旋转轴安装盘81后固套有第二从动齿轮82，所述副旋转轴4与所述旋转轴安装盘81通过轴承连接，多个第二从动齿轮82啮合同一个第二主动齿轮83，所述第二主动齿轮83的中心竖直穿设有连接丝杆84，所述第二主动齿轮83与所述连接丝杆84通过轴承连接，所述旋转轴安装盘81的下表面固定连接有升降调节筒85，所述升降调节筒85与所述连接丝杆84的上部螺纹连接，所述主旋转轴3、升降调节筒85、连接丝杆84和所述驱动电机86同轴线设置，当清洁条刷5需要进行升降时，所述连接丝杆84的下端和所述驱动电机86的输出轴通过升降旋转离合套件87转动连接，当清洁条刷5需要进行旋转清洁时，所述第二主动齿轮83和所述驱动电机86的输出轴通过升降旋转离合套件87转动连接。
图2和图4中所示，所述升降旋转离合套件87包括离合套筒87a和设置在所述驱动电机86上的离合套筒驱动装置，所述离合套筒87a的内外表面分别设有从动内花键和驱动外花键，所述离合套筒87a的上端内表面设有向内凸出的花键齿87b，所述驱动电机86的输出轴上设有与所述从动内花键相啮合的轴外花键87c，所述连接丝杆84的下端设有与所述花键齿87b相啮合的杆外花键87d，所述第二主动齿轮83的中心设有与所述驱动外花键相啮合的齿轮花键87e。
图1、图3和图5中还可以看到，所述清洁条刷5包括条刷座51，所述主旋转轴3和所述副旋转轴4的上端分别固定连接所述条刷座51，所述条刷座51中活动穿设有水平刷杆52，所述水平刷杆52的外壁上平行开设有多条凹槽，所述凹槽的长度方向与所述水平刷杆52的长度方向相同，所述凹槽中夹设有柔性刮片组53，所述柔性刮片组53包括多个弧形柔性片，多个所述弧形柔性片的一端同直线夹设在所述凹槽中，多个所述弧形柔性片的自由端同方向弯曲。
所述背场铝浆料III的制备：
步骤一、改性碳纳米管的制备：将碳纳米管置于体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混酸溶液中，所述碳纳米管与混酸溶液的质量体积比为1.5g：100ml，40℃下超声处理1h，然后用蒸馏水稀释后进行离心分离，所得沉淀再次用蒸馏水冲洗至中性，将纯化的碳纳米管在质量浓度为10g/L的SnCl2溶液中进行敏化处理30min后，再将敏的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性，将敏化的碳纳米管与KOH按质量比为1：2.5充分混合后，在N2保护下进行活化，再将活化的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性后干燥，最后将活性碳纳米管加入镀液中，所述镀液的组分为：NiSO4·6H2O、NiCl2·6H2O、Na3C6H5O7·2H2O、NaH2PO2·2H2O、NH4Cl和Pb(NO3)，其中Ni2+与[H2PO2]-的摩尔比为0.5：1，控制PH为8.5，搅拌反应8-20min，得到所述改性碳纳米管；
复配铝粉的制备：将质量比为1：1.8：7.5：1.2的平均粒径为2μm的球形铝粉A、平均粒径为5μm的球形铝粉B、平均粒径为8μm的球形铝粉C和平均粒径为4μm的镁粉混合均匀，得到所述复配铝粉；
玻璃料：将配比Bi2O3 35％，B2O5 5％，SiO2 20％，ZnO 20％，Al2O3 4％，ZrO2 1％，SrO 1％，Sb2O3 10％混合均匀，置于电阻炉中进行熔炼，于900-1400℃热熔0.5-3小时，取出后水淬、粉碎后，分别经过球磨、过筛，于60-90℃干燥后，过筛得到平均粒径0.3～1.5μm的玻璃粉A和平均粒径为2-6μm微米的玻璃粉B，将玻璃粉A和玻璃粉B按质量比为1：2.2混合均匀，得到所述玻璃料；
步骤二、有机粘结剂的制备：将质量分数为25wt％的有机树脂和质量分数为71.5％的二丁基卡必醇(二乙二醇二丁基醚)投入反应器中，其中有机树脂由质量比为1：1.2：2的松香改性酚醛树脂，环氧树脂和乙基纤维素混合而成，搅拌升温至30-60℃时，然后依次投入质量分数为0.5％的BYK-066、质量分数为1.5％的醋酸丁基纤维素和质量分数为1.5％的氢化蓖麻油，搅拌升温至80-100℃，保温0.5-3小时，得到有机粘结剂；
步骤三、浆料的制备：将复配铝粉65份、改性碳纳米管5份和有机粘结剂18份混合后在70～110℃下加热搅拌均匀，然后经研磨机分散后得到铝粉浆料，将玻璃料3份和有机粘结剂12份混合后在70～110℃下加热搅拌均匀，然后经研磨机分散后得到玻璃浆料，将铝粉浆料和玻璃浆料进一步混合研磨均匀得到所述背场铝浆料III。
性能测试结果：该实施例制得的太阳能电池片表面平整光滑，翘曲度为0.37mm，串联电阻为0.0055Ω，光电转换率为18.05％。
最后需要说明，上述描述仅为本发明的优选实施例，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可旋转清洁的光伏发电装置，其特征在于：包括安装座(1)，该安装座(1)上安装有多个太阳能电池片(2)，所述安装座(1)的中心竖直穿设有主旋转轴(3)，围绕该主旋转轴(3)竖直设有至少一个副旋转轴(4)，多个所述太阳能电池片(2)均匀分布在所述主旋转轴(3)和副旋转轴(4)之间，所述主旋转轴(3)和副旋转轴(4)分别活动穿设在所述安装座(1)中，所述主旋转轴(3)和副旋转轴(4)的上端伸出所述安装座(1)后分别水平连接有清洁条刷(5)，所述主旋转轴(3)和所述副旋转轴(4)下部伸入所述安装座(1)中分别固套有第一主动齿轮(6)和第一从动齿轮(7)，所述第一主动齿轮(6)和所述第一从动齿轮(7)啮合，所述主旋转轴(3)和所述副旋转轴(4)的下端连接有升降旋转调节组件(8)；
所述升降旋转调节组件(8)包括水平设置的旋转轴安装盘(81)，所述主旋转轴(3)的下端与所述旋转轴安装盘(81)轴承连接，所述副旋转轴(4)的下端伸出所述旋转轴安装盘(81)后固套有第二从动齿轮(82)，多个第二从动齿轮(82)啮合同一个第二主动齿轮(83)，所述第二主动齿轮(83)的中心竖直穿设有连接丝杆(84)，所述旋转轴安装盘(81)的下表面固定连接有升降调节筒(85)，所述升降调节筒(85)与所述连接丝杆(84)的上部螺纹连接，所述主旋转轴(3)、升降调节筒(85)、连接丝杆(84)和驱动电机(86)同轴线设置，当清洁条刷(5)需要进行升降时，所述连接丝杆(84)的下端和所述驱动电机(86)的输出轴通过升降旋转离合套件(87)转动连接，当清洁条刷(5)需要进行旋转清洁时，所述第二主动齿轮(83)和所述驱动电机(86)的输出轴通过升降旋转离合套件(87)转动连接；
所述升降旋转离合套件(87)包括离合套筒(87a)和设置在所述驱动电机(86)上的离合套筒驱动装置，所述离合套筒(87a)的内外表面分别设有从动内花键和驱动外花键，所述离合套筒(87a)的上端内表面设有向内凸出的花键齿(87b)，所述驱动电机(86)的输出轴上设有与所述从动内花键相啮合的轴外花键(87c)，所述连接丝杆(84)的下端设有与所述花键齿(87b)相啮合的杆外花键(87d)，所述第二主动齿轮(83)的中心设有与所述驱动外花键相啮合的齿轮花键(87e)；
所述清洁条刷(5)包括条刷座(51)，所述主旋转轴(3)和所述副旋转轴(4)的上端分别固定连接所述条刷座(51)，所述条刷座(51)中活动穿设有水平刷杆(52)，所述水平刷杆(52)的外壁上平行开设有多条凹槽，所述凹槽的长度方向与所述水平刷杆(52)的长度方向相同，所述凹槽中夹设有柔性刮片组(53)，所述柔性刮片组(53)包括多个弧形柔性片，多个所述弧形柔性片的一端同直线夹设在所述凹槽中，多个所述弧形柔性片的自由端同方向弯曲；
所述太阳能电池片(2)包括硅片和设于硅片上的铝背场，所述铝背场通过在硅片上丝网印刷背场铝浆料，然后经烘干、烧结后得到，所述背场铝浆料由复配铝粉50-72份，改性碳纳米管3-6份，玻璃料3-11份，有机粘结剂20-35份组成，其中所述复配铝粉是由平均粒径为2μm的球形铝粉A、平均粒径为5μm的球形铝粉B、平均粒径为8μm的球形铝粉C和平均粒径为4μm的镁粉混合而成，所述球形铝粉A、球形铝粉B、球形铝粉C和镁粉的质量比为1：(1-5)：(7.2-8.0)：(1-2.5)。
2.根据权利要求1所述的可旋转清洁的光伏发电装置，其特征在于：所述副旋转轴(4)与所述旋转轴安装盘(81)通过轴承连接，所述第二主动齿轮(83)与所述连接丝杆(84)通过轴承连接。
3.根据权利要求1或2所述的可旋转清洁的光伏发电装置，其特征在于：所述安装座(1)的上表面开设有条形刷槽(9)，所述清洁条刷(5)设置在所述条形刷槽(9)中。
4.根据权利要求3所述的可旋转清洁的光伏发电装置，其特征在于：所述改性碳纳米管采用以下方法制得：将碳纳米管置于体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混酸溶液中，所述碳纳米管与混酸溶液的质量体积比为(1-3)g：100ml，40℃下超声处理1h，然后用蒸馏水稀释后进行离心分离，所得沉淀再次用蒸馏水冲洗至中性，将纯化的碳纳米管在质量浓度为10g/L的SnCl2溶液中进行敏化处理30min后，再将敏的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性，将敏化的碳纳米管与KOH按质量比为1:(1-4)充分混合后，在N2保护下进行活化，再将活化的碳纳米管用蒸馏水冲洗至中性后干燥，最后将活性碳纳米管加入镀液中，控制PH为8-9.5，搅拌反应8-20min，得到所述改性碳纳米管；所述镀液的组分为：NiSO4·6H2O、NiCl2·6H2O、Na3C6H5O7·2H2O、NaH2PO2·2H2O、NH4Cl和Pb(NO3)，其中Ni2+与[H2PO2]-的摩尔比为(0.4-0.55)：1。
5.根据权利要求2或4所述的可旋转清洁的光伏发电装置，其特征在于：所述玻璃料的成分及相应的百分含量为：Bi2O3 30-60％，B2O5 5-15％，SiO2 20-40％，ZnO 5-30％，Al2O33-8％，ZrO2 0-2％，SrO 1-4％，Sb2O3 5-15％；所述玻璃料由平均粒径0.3～1.5μm的玻璃粉A和平均粒径为2-6μm的玻璃粉B混合而成，所述玻璃粉A与所述玻璃粉B的质量比为1：(1.8-2.6)。
6.根据权利要求5所述的可旋转清洁的光伏发电装置，其特征在于所述有机粘结剂的成分及其相应的百分含量为：有机树脂15-35wt％，溶剂60-80wt％，消泡剂0.5-1wt％，流平剂1-2wt％，触变剂0.5-2wt％。
7.根据权利要求6所述的可旋转清洁的光伏发电装置，其特征在于：所述有机树脂由质量比为1：(1-1.5)：(1.5-2.5)松香改性酚醛树脂，环氧树脂和乙基纤维素混合而成；所述溶剂为丙二醇单甲醚、己二醇、甲基乙基酮、和乳酸乙酯中的一种或多种；消泡剂为BYK-066；所述流平剂为醋酸丁基纤维素、己二酸二辛酯钠或聚二甲基羧酸酯钠中的至少一种；触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡微粉或改性脲类触变剂中的至少一种。
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