CN115810683A - 一种高效吸光单晶硅片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及单晶硅片领域，公开了一种高效吸光单晶硅片，本方案通过在主板身的表面设置突出件，如此在太阳照射到晶板时，太阳光线被主板身和突出件各吸收一部分，同时也有部分太阳光被反射出去，而在吸光层表面被反射出去的太阳光会作用到与其对应另一个突出件的吸光层表面，这样大大增强了太阳光线的吸收效果，在光线稀弱的时候，可以起到提高光线利用率的作用，明显的增加了发电量，而吸光层外侧的凹槽可以增加对应吸光层之间光线的折射次数，进一步的提高光线利用率，减少光线的散失，使发电量增加，同时向上的凸出的突出件使主板身的上表面变得立体，受光面积得到增加，这样也可以再次提升吸光效果，增加发电量。
Description
技术领域
本发明涉及单晶硅片领域，特别是涉及一种高效吸光单晶硅片。
背景技术
单晶硅片是一种良好的半导材料，多用于太阳能光伏发电、供热等领域，随着国家对新能源项目扶持力度的加大，太阳能光伏发电、供热的市场也迅速扩大，太阳能光伏发电应用十分广泛，常见的应用有道路两旁的路灯、监控等。
由于天气变化无常，我们无法保障太阳能光伏板时刻有充足的阳光照射，因此在阴雨天太阳能光伏板无法保证给路灯、监控提供充足的电量，还需依靠市政供电，而没有接市政供电的，将会处于亏电或关闭状态，因此我们提出了一种高效吸光单晶硅片来解决物体。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高效吸光单晶硅片，本方案通过在主板身的表面设置突出件，如此在太阳照射到晶板时，太阳光线被主板身和突出件各吸收一部分，同时也有部分太阳光被反射出去，而在吸光层表面被反射出去的光会作用到与其对应另一个突出件的吸光层表面，这样大大增强了太阳光线的吸收效果，在光线稀弱的时候，可以起到提高光线利用率的作用，增加发电量，而吸光层外侧的凹槽可以增加对应吸光层之间光线的折射次数，进一步的提高光线利用率，使发电量增加，同时向上的凸出的突出件使主板身的上表面变得立体，受光面积得到增加，这样也可以再次提升吸光效果。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种高效吸光单晶硅片，包括外框，外框面朝南方倾斜设置，外框的内部安装有安装架，安装架的表面安装有晶板，外框的上表面覆盖有钢化玻璃，晶板包括主板身，主板身的上表面固定连接有均匀阵列分布的突出件，突出件的形状为三角体，突出件从外到内依次分为吸光层和PN结，吸光层的表面开设有阵列分布的凹槽，凹槽在突出件的外侧呈环形，通过在主板身的表面设置突出件，如此在太阳照射到晶板时，太阳光线被主板身和突出件各吸收一部分，同时也有部分太阳光被反射出去，而在吸光层表面被反射出去的光会作用到与其对应另一个突出件的吸光层表面，这样大大增强了太阳光线的吸收效果，在光线稀弱的时候，可以起到提高光线利用率的作用，增加发电量，而吸光层外侧的凹槽可以增加对应吸光层之间光线的折射次数，进一步的提高光线利用率，使发电量增加，同时向上的凸出的突出件使主板身的上表面变得立体，受光面积得到增加，这样也可以再次提升吸光效果。
进一步的，相邻突出件之间底面棱边平行，且此处两条棱边对应的面呈对称分布，如此使突出件外侧每个面都与其他突出件有一个对应面，这样不论太阳光线从何处照射而来，都可以通过突出件得到最大化利用；
进一步的，相邻突出件对称面之间的夹角不超过六十度，如此让太阳光线进入两个突出件之间后可以产生更多次的反射，也让突出件可以接收的入光角度更大(不会在入光角度大时，直接将光线反射出突出件，提高光线利用率)。
进一步的，吸光层和PN结之间设置单向发光膜，单向发光膜外侧吸光内侧反光，如此在太阳光线进入吸光层后可以被单向发光膜快速吸收作用到PN结上，当光线在单向发光膜内侧与单向发光膜接触时，会被再次反射回来，这样再次增加了太阳光线的折射次数，可以将太阳光线最大化利用。
进一步的，凹槽仅有上下两个面，且上下两个面均呈外高内低的状态，如此光线照射到上表面时，上表面会将光线向下这时到另一侧的吸光层表面，而光线照射到下表面时，下表面会将光线折射到上表面，再由上表面将光线折射而出，如此避免光线被直接折射出突出件的范围。
进一步的，安装架的下方设置有调节机构，外框的上表面设置有测量机构，测量机构包括开设在外框上表面安装槽，安装槽的左右内壁之间固定连接有固定杆，固定杆采用透明材质，使其在阳光下产生的阴影更浅，减小对指示件读数的干扰，固定杆的外侧固定连接有指示件，指示件采用遮光材质，指示件呈球形，且直径大于固定杆，如此观察起来更加明显，安装槽的槽底壁嵌有观察板，指示件悬于观察板的上方，通过在外框的表面设置测量机构，如此在随着季节变化，太阳照射角度发生变化时，通过观察指示件在观察板上的太阳投影位置判断出太阳角度，然后在通过调节机构对晶板进行调节，使其正对太阳，这样也提高了光线利用率。
进一步的，观察板的表面开设有收纳槽和放置槽，放置槽分布在收纳槽的两侧，放置槽的深度小于收纳槽，收纳槽的上方开口处设置有滑动杆，滑动杆的两端延伸到放置槽内，滑动杆的两端转动连接滑座，滑动杆和滑座之间设置阻尼，滑动杆的外侧固定连接有刻度板，放置槽的上方开口处卡接有盖板，盖板压迫在滑动杆和滑座的上表面，通过使用活动的刻度板来作为观察板的刻度，如此安装设备时，技术员需要更加安装底所在的纬度设置每个刻度板的位置(纬度不同，太阳角度的变化也不同，刻度板所在位置也应该不同)，如此可以让后续的调节机构调试更加准确，同时技术员也可以根据太阳照射角度调节刻度板的倾斜状态，照射角度大，指示件影子细小，刻度板加大倾斜角度，使其横跨幅度减小，照射角度小，避免倾斜刻度板的排列位置，指示件影子宽大，刻度板减小倾斜角度，使其横跨幅度增大，使指示件的阴影始终可以位于刻度板表面，进一步提高检测准确性。
进一步的，收纳槽的深度大于刻度板的宽度，刻度板初始默认设置为竖立状态，全部收纳在指示件前方区域的收纳槽内，方便了刻度板的调试。
进一步的，观察板和安装槽的表面均铺设黑色铁质材料，刻度板采用亮银色不锈钢材质，这样让两者形成了明显的颜色对冲，使其观察起来更加明显，而且这两种材料在拥有坚固耐用特性的同时，也不会因太阳照射而褪色，同时银色不锈钢的刻度板有一定的反光效果，指示件阴影呈现在上面会看到更清晰。
进一步的，调节机构包括从外框侧面穿插入内的转动轴，转动轴和晶板之间设置有推板和转动架，推板与转动轴固定连接，晶板一端与安装架转动连接，另一端与转动架固定连接，转动轴位于外框外侧的一端固定连接有联动轮，外框的底部固定连接有电机，电机输出端和联动轮之间套设有皮带，在需要时，通过电机带动转动轴转动，转动轴通过推板、转动架来调节晶板的角度，这样可以让晶板一年四季都正对太阳，而且这样只需要晶板移动，让设备状态不会有太大变化，有利于设备的运行稳定，而且调节机构的工作也不会对测量机构产生影响。
进一步的，外框的侧面设置有壳罩，壳罩将联动轮和皮带包裹其中，如此避免调节机构受到日晒雨淋，使其工作状态长时间保持稳定。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
1、本方案通过在主板身的表面设置突出件，如此在太阳照射到晶板时，太阳光线被主板身和突出件各吸收一部分，同时也有部分太阳光被反射出去，而在吸光层表面被反射出去的光会作用到与其对应另一个突出件的吸光层表面，这样大大增强了太阳光线的吸收效果，在光线稀弱的时候，可以起到提高光线利用率的作用，增加发电量，而吸光层外侧的凹槽可以增加对应吸光层之间光线的折射次数，进一步的提高光线利用率，使发电量增加，同时向上的凸出的突出件使主板身的上表面变得立体，受光面积得到增加，这样也可以再次提升吸光效果。
2、相邻突出件之间底面棱边平行，且此处两条棱边对应的面呈对称分布，如此使突出件外侧每个面都与其他突出件有一个对应面，这样不论太阳光线从何处照射而来，都可以通过突出件得到最大化利用。
3、相邻突出件对称面之间的夹角不超过六十度，如此让太阳光线进入两个突出件之间后可以产生更多次的反射，也让突出件可以接收的入光角度更大(不会在入光角度大时，直接将光线反射出突出件，提高光线利用率)。
4、吸光层和PN结之间设置单向发光膜，单向发光膜外侧吸光内侧反光，如此在太阳光线进入吸光层后可以被单向发光膜快速吸收作用到PN结上，当光线在单向发光膜内侧与单向发光膜接触时，会被再次反射回来，这样再次增加了太阳光线的折射次数，可以将太阳光线最大化利用。
5、凹槽仅有上下两个面，且上下两个面均呈外高内低的状态，如此光线照射到上表面时，上表面会将光线向下这时到另一侧的吸光层表面，而光线照射到下表面时，下表面会将光线折射到上表面，再由上表面将光线折射而出，如此避免光线被直接折射出突出件的范围。
6、通过在外框的表面设置测量机构，如此在随着季节变化，太阳照射角度发生变化时，通过观察指示件在观察板上的太阳投影位置判断出太阳角度，然后在通过调节机构对晶板进行调节，使其正对太阳，这样也提高了光线利用率。
7、通过使用活动的刻度板来作为观察板的刻度，如此安装设备时，技术员需要更加安装底所在的纬度设置每个刻度板的位置(纬度不同，太阳角度的变化也不同，刻度板所在位置也应该不同)，如此可以让后续的调节机构调试更加准确，同时技术员也可以根据太阳照射角度调节刻度板的倾斜状态，照射角度大，指示件影子细小，刻度板加大倾斜角度，使其横跨幅度减小，照射角度小，避免倾斜刻度板的排列位置，指示件影子宽大，刻度板减小倾斜角度，使其横跨幅度增大，使指示件的阴影始终可以位于刻度板表面，进一步提高检测准确性。
8、观察板和安装槽的表面均铺设黑色铁质材料，刻度板采用亮银色不锈钢材质，这样让两者形成了明显的颜色对冲，使其观察起来更加明显，而且这两种材料在拥有坚固耐用特性的同时，也不会因太阳照射而褪色，同时银色不锈钢的刻度板有一定的反光效果，指示件阴影呈现在上面会看到更清晰。
9、在需要时，通过电机带动转动轴转动，转动轴通过推板、转动架来调节晶板的角度，这样可以让晶板一年四季都正对太阳，而且这样只需要晶板移动，让设备状态不会有太大变化，有利于设备的运行稳定，而且调节机构的工作也不会对测量机构产生影响。
附图说明
图1为本发明的整体展示图；
图2为本发明的晶板表面展示图；
图3为本发明的图2中A处放大图；
图4为本发明的凹槽上面照射折射图；
图5为本发明的凹槽下面照射折射图；
图6为本发明的吸光层折射反射图；
图7为本发明的测量机构展示图；
图8为本发明的观察板展示图；
图9为本发明的图8局部放大图；
图10为本发明的晶板调节后状态图；
图11为本发明的壳罩内部展示图；
图12为本发明的图1局部放大图；
图13为本发明的外框内部展示图。
图中标号说明：
1、外框；2、安装架；3、晶板；31、主板身；32、突出件；33、吸光层；34、单向发光膜；35、PN结；36、凹槽；4、测量机构；41、安装槽；42、固定杆；43、指示件；44、观察板；45、收纳槽；46、放置槽；47、滑动杆；48、刻度板；49、盖板；5、调节机构；51、转动轴；52、推板；53、转动架；54、联动轮；55、电机；56、皮带；6、壳罩。
具体实施方式
本实施例将结合公开的附图，对技术方案进行清楚、完整地描述，使本公开实施例的目的、技术方案和有益效果更加清楚。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属技术人员所理解的常规意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“内”、“外”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例：
请参阅图1至图6，一种高效吸光单晶硅片，包括外框1，外框1面朝南方倾斜设置，外框1的内部安装有安装架2，安装架2的表面安装有晶板3，外框1的上表面覆盖有钢化玻璃，晶板3包括主板身31，主板身31的上表面固定连接有均匀阵列分布的突出件32，突出件32的形状为三角体，突出件32从外到内依次分为吸光层33和PN结35，吸光层33的表面开设有阵列分布的凹槽36，凹槽36在突出件32的外侧呈环形，通过在主板身31的表面设置突出件32，如此在太阳照射到晶板3时，太阳光线被主板身31和突出件32各吸收一部分，同时也有部分太阳光被反射出去，而在吸光层33表面被反射出去的光会作用到与其对应另一个突出件32的吸光层33表面，如图6所示，这样大大增强了太阳光线的吸收效果，在光线稀弱的时候，可以起到提高光线利用率的作用，增加发电量。
吸光层33外侧的凹槽36可以增加对应吸光层33之间光线的折射次数，进一步的提高光线利用率，使发电量增加，同时向上的凸出的突出件32使主板身31的上表面变得立体，受光面积得到增加，这样也可以再次提升吸光效果，如图4-5所示，凹槽36仅有上下两个面，且上下两个面均呈外高内低的状态，如此光线照射到上表面时，上表面会将光线向下这时到另一侧的吸光层33表面，而光线照射到下表面时，下表面会将光线折射到上表面，再由上表面将光线折射而出，如此避免光线被直接折射出突出件32的范围。
相邻突出件32之间底面棱边平行，且此处两条棱边对应的面呈对称分布，如此使突出件32外侧每个面都与其他突出件32有一个对应面，这样不论太阳光线从何处照射而来，都可以通过突出件32得到最大化利用；相邻突出件32对称面之间的夹角不超过六十度，如此让太阳光线进入两个突出件32之间后可以产生更多次的反射，也让突出件32可以接收的入光角度更大(不会在入光角度大时，直接将光线反射出突出件32，提高光线利用率)。
吸光层33和PN结35之间设置单向发光膜34，单向发光膜34外侧吸光内侧反光，如此在太阳光线进入吸光层33后可以被单向发光膜34快速吸收作用到PN结35上，当光线在单向发光膜34内侧与单向发光膜34接触时，会被再次反射回来，这样再次增加了太阳光线的折射次数，可以将太阳光线最大化利用。
请参阅图7至图9，安装架2的下方设置有调节机构5，外框1的上表面设置有测量机构4，测量机构4包括开设在外框1上表面安装槽41，安装槽41的左右内壁之间固定连接有固定杆42，固定杆42采用透明材质，使其在阳光下产生的阴影更浅，减小对指示件43读数的干扰，固定杆42的外侧固定连接有指示件43，指示件43采用遮光材质，指示件43呈球形，且直径大于固定杆42，如此观察起来更加明显，安装槽41的槽底壁嵌有观察板44，指示件43悬于观察板44的上方，通过在外框1的表面设置测量机构4，如此在随着季节变化，太阳照射角度发生变化时，通过观察指示件43在观察板44上的太阳投影位置判断出太阳角度，然后在通过调节机构5对晶板3进行调节，使其正对太阳，这样也提高了光线利用率；观察板44的表面开设有收纳槽45和放置槽46，放置槽46分布在收纳槽45的两侧，放置槽46的深度小于收纳槽45，收纳槽45的上方开口处设置有滑动杆47，滑动杆47的两端延伸到放置槽46内，滑动杆47的两端转动连接滑座，滑动杆47和滑座之间设置阻尼，滑动杆47的外侧固定连接有刻度板48，放置槽46的上方开口处卡接有盖板49，盖板49压迫在滑动杆47和滑座的上表面。
安装观察板44前，先根据安装地所在纬度，预设每个刻度板48的所在位置和倾斜角度(电脑模拟、实地测量得到数据)，揭开盖板49，刻度板48和滑动杆47的限制减小，可以快速的调整刻度板48的位置(纬度不同，太阳角度的变化也不同，刻度板48所在位置也应该不同)，同时利用角度测量工具调整刻度板48的倾斜角度，照射角度大，指示件43影子细小，刻度板48加大倾斜角度，使其横跨幅度减小，照射角度小，避免倾斜刻度板48的排列位置，指示件43影子宽大，刻度板48减小倾斜角度，使其横跨幅度增大，一切完成后，盖上盖板49，最后完成测量机构4的安装。
收纳槽45的深度大于刻度板48的宽度，刻度板48初始默认设置为竖立状态，全部收纳在指示件43前方区域的收纳槽45内，方便了刻度板48的调试；观察板44和安装槽41的表面均铺设黑色铁质材料，刻度板48采用亮银色不锈钢材质，这样让两者形成了明显的颜色对冲，使其观察起来更加明显，而且这两种材料在拥有坚固耐用特性的同时，也不会因太阳照射而褪色，同时银色不锈钢的刻度板48有一定的反光效果，指示件43阴影呈现在上面会看到更清晰。
请参阅图1和图10至图13，调节机构5包括从外框1侧面穿插入内的转动轴51，转动轴51和晶板3之间设置有推板52和转动架53，推板52与转动轴51固定连接，晶板3一端与安装架2转动连接，另一端与转动架53固定连接，转动轴51位于外框1外侧的一端固定连接有联动轮54，外框1的底部固定连接有电机55，电机55输出端和联动轮54之间套设有皮带56，在需要时，通过电机55带动转动轴51转动，转动轴51通过推板52、转动架53来调节晶板3的角度，如图1和图10所示，这样可以让晶板3一年四季都正对太阳，而且这样只需要晶板3移动，让设备状态不会有太大变化，有利于设备的运行稳定，而且调节机构5的工作也不会对测量机构4产生影响；外框1的侧面设置有壳罩6，壳罩6将联动轮54和皮带56包裹其中，如此避免调节机构5受到日晒雨淋，使其工作状态长时间保持稳定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高效吸光单晶硅片，包括外框(1)，所述外框(1)面朝南方倾斜设置，外框(1)的内部安装有安装架(2)，所述安装架(2)的表面安装有晶板(3)，外框(1)的上表面覆盖有钢化玻璃，其特征在于：所述安装架(2)的下方设置有调节机构(5)，所述晶板(3)包括主板身(31)，所述主板身(31)的上表面固定连接有均匀阵列分布的突出件(32)，所述突出件(32)的形状为三角体，相邻突出件(32)之间底面棱边平行，且此处两条棱边对应的面呈对称分布；所述突出件(32)从外到内依次分为吸光层(33)和PN结(35)，所述吸光层(33)的表面开设有阵列分布的凹槽(36)，所述凹槽(36)在突出件(32)的外侧呈环形。
2.根据权利要求1所述的一种高效吸光单晶硅片，其特征在于：相邻所述突出件(32)对称面之间的夹角不超过六十度。
3.根据权利要求1所述的一种高效吸光单晶硅片，其特征在于：所述吸光层(33)和PN结(35)之间设置单向发光膜(34)，所述单向发光膜(34)外侧吸光内侧反光。
4.根据权利要求1所述的一种高效吸光单晶硅片，其特征在于：所述凹槽(36)仅有上下两个面，且上下两个面均呈外高内低的状态。
5.根据权利要求1所述的一种高效吸光单晶硅片，其特征在于：所述外框(1)的上表面设置有测量机构(4)，所述测量机构(4)包括开设在外框(1)上表面安装槽(41)，所述安装槽(41)的左右内壁之间固定连接有固定杆(42)，所述固定杆(42)采用透明材质，固定杆(42)的外侧固定连接有指示件(43)，所述指示件(43)采用遮光材质，指示件(43)呈球形，且直径大于固定杆(42)，所述安装槽(41)的槽底壁嵌有观察板(44)，所述指示件(43)悬于观察板(44)的上方。
6.根据权利要求5所述的一种高效吸光单晶硅片，其特征在于：所述观察板(44)的表面开设有收纳槽(45)和放置槽(46)，所述放置槽(46)分布在收纳槽(45)的两侧，放置槽(46)的深度小于收纳槽(45)，所述收纳槽(45)的上方开口处设置有滑动杆(47)，所述滑动杆(47)的两端延伸到放置槽(46)内，滑动杆(47)的两端转动连接滑座，滑动杆(47)和滑座之间设置阻尼，滑动杆(47)的外侧固定连接有刻度板(48)，所述放置槽(46)的上方开口处卡接有盖板(49)，所述盖板(49)压迫在滑动杆(47)和滑座的上表面。
7.根据权利要求6所述的一种高效吸光单晶硅片，其特征在于：所述收纳槽(45)的深度大于刻度板(48)的宽度，所述刻度板(48)初始默认设置为竖立状态，全部收纳在指示件(43)前方区域的收纳槽(45)内。
8.根据权利要求6所述的一种高效吸光单晶硅片，其特征在于：所述观察板(44)和安装槽(41)的表面均铺设黑色铁质材料，所述刻度板(48)采用亮银色不锈钢材质。
9.根据权利要求1所述的一种高效吸光单晶硅片，其特征在于：所述调节机构(5)包括从外框(1)侧面穿插入内的转动轴(51)，所述转动轴(51)和晶板(3)之间设置有推板(52)和转动架(53)，所述推板(52)与转动轴(51)固定连接，所述晶板(3)一端与安装架(2)转动连接，另一端与转动架(53)固定连接，所述转动轴(51)位于外框(1)外侧的一端固定连接有联动轮(54)，所述外框(1)的底部固定连接有电机(55)，所述电机(55)输出端和联动轮(54)之间套设有皮带(56)。
10.根据权利要求9所述的一种高效吸光单晶硅片，其特征在于：所述外框(1)的侧面设置有壳罩(6)，所述壳罩(6)将联动轮(54)和皮带(56)包裹其中。
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