CN206582614U - 一种抗光衰炉用高导热大功率集成式led灯条 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条，包括散热水箱，散热水箱的正面采用液态金属低温焊接的方式连接有一金属电路板，散热水箱的背面设有进水口和出水口，金属电路板的表面间隔设有若干个LED芯片。本实用新型采用了高导热大功率集成式LED芯片，有效的抑制电池片的光衰，采用大功率LED灯的金属电路板,焊接在金属散热水箱表面的方式，通过金属散热水箱内的水，迅速带走金属散热水箱的热能,实现LED快速散热，从而达到较高的输出功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏电池片氢钝化领域，特别涉及一种抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条。
背景技术
太阳能发电技术是目前最重要的可再生能源技术之一。当下太阳能发电成本仍然高于传统能源，制约了其大规模的应用。为此，产业界和科学界一直致力于提高太阳能电池的光电转换效率、降低太阳能电池的制造成本。
太阳能发电是基于半导体材料的光伏效应。P型半导体和N型半导体接触形成PN结，产生强大的内部电场。当光照射半导体时激发产生的电子一空穴被电场分离，被分离的电子和空穴在半导体基体中扩散到表面被电极收集，从而对外提供电能。因此太阳能电池对作为基体的半导体材料提出了两个最主要的要求:高纯和高完整。高纯是指半导体材料中的杂质少；高完整是指半导体材料的晶格完整性高。这是因为半导体中的杂质和晶格缺陷会使光照产生的电子和空穴复合耗损，导致被收集的载流子数量下降从而使太阳能电池的光电转换效率降低。
按半导体材料划分，太阳能电池可分为晶体硅太阳能电池、化合物太阳能电池、有机太阳能电池等，其中晶体硅太阳能电池是目前最主流的太阳能电池。这是由于硅晶体的优异特性导致的，其中一个很重要的特点就是硅晶体容易实现高纯和高完整这两个要求，例如用于制造太阳能电池的硅晶体纯度高达6个9以上；容易制备单晶体的硅(虽然多晶体的硅也被应用于制造太阳能电池)。
即使如此，硅晶体中极少量的杂质和缺陷仍然对太阳能电池的性能产生了显著影响，甚至制约了电池效率的进一步提高。硅晶体中的杂质除了故意掺入的掺杂剂一硼和磷之外，还包括氧、碳、氮等轻元素杂质(其中硼和氧会形成硼氧复合体，它对电子一空穴具有高复合活性)以及铁、钻、镍、铬、铜等过渡金属杂质。
硅晶体中的缺陷包括本征点缺陷外，特别是指晶界、位错以及晶体表面的硅悬挂键等。这些杂质和缺陷成为光生电子一空穴的“杀手”，显著降低了少数载流子的寿命从而降低了太阳能电池的转换效率。
晶体硅中的氢元素对太阳能电池有着重要作用。硅中的氢原子具有很强的反应活性，它能够与轻元素杂质及其复合体反应；与掺杂原子硼、磷反应；与过渡金属杂质反应；与硅悬挂键结合，富集在晶体表面、晶界、位错区域；甚至与其他氢原子反应形成氢分子等。因此可以利用氢原子与其他杂质和缺陷的反应来钝化这些复合中心的复合活性，提高硅晶体中少数载流子的寿命。
据公开的文献报道，在硅晶体中引入氢原子的方法如以下:
(1)在太阳能电池制造过程中利用等离子增强化学气相沉积法(PECVD)沉积氮化硅薄膜。氮化硅薄膜中富含的氢原子扩散到硅晶体的界面，钝化了界面上的硅悬挂键，显著降低了硅晶体的表面复合速率。
(2)氢等离子体处理。通过浸没在氢等离子体中能在硅晶体的近表面引入氢原子。无论是沉积氮化硅薄膜还是氢等离子体处理，但这些方法存在的问题是:只能在硅晶体近表层(通常小于几微米)引入氢，而无法在基体中引入高浓度的氢原子，所以氢原子对太阳能电池基体内部的杂质和缺陷的钝化作用非常微弱。
如何实现在太阳能电池基体内引入较高浓度的氢原子，最大化地利用其对基体内杂质和缺陷的钝化作用。因此非平衡载流子的氢钝化产生方法，对于提高太阳能电池的转换效率具有重要意义。
根据非平衡载流子的产生方法有：光热法、电注入法。因此开发一种高导热大功率集成式LED灯，用于光热法的设备上,能有效的抑制电池片光衰。对于提高太阳能电池的转换效率具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种结构简单、高光强的抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条。高导热大功率集成式LED灯，有效的抑制电池片光衰，采用大功率LED灯的金属电路板,焊接在金属散热水箱表面的方式，通过金属散热水箱内的水，迅速带走金属散热水箱的热能,实现LED快速散热，从而达到较高的输出功率。
为解决现有技术的上述缺陷，本实用新型提供的技术方案是：一种抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条，包括散热水箱，所述散热水箱的正面采用液态金属焊接的方式连接有一金属电路板，所述散热水箱的背面设有进水口和出水口，所述金属电路板的表面间隔设有若干个LED芯片。
作为本实用新型抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条的一种改进，所述散热水箱的空腔内对应所述散热水箱的背面一侧间隔设有多片散热翅片，每片所述散热翅片沿所述散热水箱的长度方向上延伸、并与所述散热水箱的空腔长度相同。
作为本实用新型抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条的一种改进，每片所述散热翅片的高度相同。
作为本实用新型抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条的一种改进，所述散热翅片的高度小于所述散热水箱的空腔的高度。
作为本实用新型抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条的一种改进，所述金属电路板的表面装有测温探头。
作为本实用新型抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条的一种改进，所述散热水箱的正面一端设有用于连接正电极座的正电极安装孔，所述散热水箱的正面另一端设有用于连接负电极座的负电极安装孔。
作为本实用新型抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条的一种改进，所述散热水箱的两端分别设有用于连接L形支架的支架连接孔。
作为本实用新型抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条的一种改进，所述散热水箱为铝构件，所述金属电路板为铜构件。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：本实用新型采用了高导热大功率集成式LED芯片，有效的抑制电池片的光衰，采用大功率LED灯的金属电路板,焊接在金属散热水箱表面的方式，通过金属散热水箱内的水，迅速带走金属散热水箱的热能,实现LED快速散热，从而达到较高的输出功率。
附图说明
下面就根据附图和具体实施方式对本实用新型及其有益的技术效果作进一步详细的描述，其中：
图1是本实用新型正面立体结构示意图。
图2是本实用新型背面立体结构示意图。
图3是本实用新型散热水箱内部结构示意图。
附图标记名称：1、散热水箱 2、金属电路板 3、进水口 4、出水口 5、LED芯片 6、散热翅片 7、测温探头 8、正电极安装孔 9、负电极安装孔 10、支架连接孔。
具体实施方式
下面就根据附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述，但本实用新型的实施方式不局限于此。
如图1、图2和图3所示，一种抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条，包括散热水箱1，散热水箱1的正面采用液态金属低温焊接的方式连接有一金属电路板2，散热水箱1的背面设有进水口3和出水口4，金属电路板2的表面间隔设有若干个LED芯片5。出水口4的水温温度比进水口3的水温温度高。散热水箱1可以是长方体、正方体、圆柱形或其它不规则的形状。
优选的，散热水箱1的空腔内对应散热水箱1的背面一侧间隔设有多片散热翅片6，每片散热翅片6沿散热水箱1的长度方向上延伸、并与散热水箱1的空腔长度相同。
优选的，每片散热翅片6的高度相同。每片散热翅片6的高度也可以制作成高低不一的。
优选的，散热翅片6的高度小于散热水箱1的空腔的高度。散热水箱1的空腔内的散热翅片6实现连通，便于带走水箱温度。
优选的，金属电路板2的表面装有测温探头7。测温探头7与恒流源设备连接，可以有效反馈金属电路板的表面温度。
优选的，散热水箱1的正面一端设有用于连接正电极座的正电极安装孔8，散热水箱1的正面另一端设有用于连接负电极座的负电极安装孔9。
优选的，散热水箱1的两端分别设有用于连接L形支架的支架连接孔10。
优选的，散热水箱1为铝构件，金属电路板2为铜构件。散热水箱1采用金属的材料制作而成，可以快速带走金属电路板2的温度。
本实用新型的优点是：本实用新型采用了高导热大功率集成式LED芯片，有效的抑制电池片的光衰，采用大功率LED灯的金属电路板,焊接在金属散热水箱表面的方式，通过金属散热水箱内的水，迅速带走金属散热水箱的热能,实现LED快速散热，从而达到较高的输出功率。
LED灯是由10组LED并联构成，每组LED是由88颗LED串联构成。LED灯铜电路板长522mm宽49mm,有效光照面积480*50＝24000平方毫米。色温3000K，6W高光效LED芯片，85摄氏度时,光效是156lm/W,25摄氏度时,光效是170lm/W。
当水冷正常工作时，水流量为7.2m3/h,输出的光能最高可达5.42W/平方厘米,也就是说输出的光能最高可达54.2个太阳光。出水管比进水管水温升高4摄氏度,LED灯铜电路板表面温度升高18摄氏度。能有效的抑制电池片光衰。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (8)
1.一种抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条，包括散热水箱，其特征在于，所述散热水箱的正面采用液态金属焊接的方式连接有一金属电路板，所述散热水箱的背面设有进水口和出水口，所述金属电路板的表面间隔设有若干个LED芯片。
2.根据权利要求1所述的抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条，其特征在于，所述散热水箱的空腔内对应所述散热水箱的背面一侧间隔设有多片散热翅片，每片所述散热翅片沿所述散热水箱的长度方向上延伸、并与所述散热水箱的空腔长度相同。
3.根据权利要求2所述的抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条，其特征在于，每片所述散热翅片的高度相同。
4.根据权利要求2所述的抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条，其特征在于，所述散热翅片的高度小于所述散热水箱的空腔的高度。
5.根据权利要求2所述的抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条，其特征在于，所述金属电路板的表面装有测温探头。
6.根据权利要求2所述的抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条，其特征在于，所述散热水箱的正面一端设有用于连接正电极座的正电极安装孔，所述散热水箱的正面另一端设有用于连接负电极座的负电极安装孔。
7.根据权利要求6所述的抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条，其特征在于，所述散热水箱的两端分别设有用于连接L形支架的支架连接孔。
8.根据权利要求6所述的抗光衰炉用高导热大功率集成式LED灯条，其特征在于，所述散热水箱为铝构件，所述金属电路板为铜构件。
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