[發明專利]一種利用3D打印的太陽能電池板及其制備方法

在審

• 申請號: 201710995698.9
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107768457A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 覃楊華
• 申請（專利權）人: 廣西筑夢三體科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0236
• 分類號: H01L31/0236;H01L31/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明屬于太陽能發電技術領域，特別涉及一種利用3D打印的太陽能電池板及其制備方法。

【背景技術】

隨著全球能源危機的不斷加深，石油資源的日趨枯竭以及大氣污染、全球氣溫上升的危害加劇，世紀能源危機、全球電力緊張、有很多地區備受停電困擾、給我們的生活帶來很多不便。石油、煤炭等傳統石化能源價格的不斷高漲以及他們在燃燒過程中對全球氣候和環境所產生的影響日益為人們所關注，已迫使全世界將目光聚集在新能源的開發。從資源、環境、社會發展的需求看，開發和利用新能源和可再生能源是必然的趨勢。在新能源和可再生能源家族中，太陽能是取之不盡、用之不竭的清潔能源，太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性的優點。太陽電池是一種對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種，大部分太陽能電池板的主要材料為“硅”，如：單晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發電原理基本相同，現以晶體硅為例描述光發電過程。P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅，形成P-N結。當光線照射太陽電池表面時，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發生了越遷，成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差，當外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。太陽能電池板是通過吸收太陽光，將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應直接或間接轉換成電能的裝置，當許多個電池串聯或并聯起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣。傳統的太陽能電池板為單面設計，只能一個面受到太陽光照射，陽光照射面積小，發電效率較低，使光電轉換效率不高。如何提高太陽能電池的發電量，是值得研究和探索的問題。

中國專利申請文獻“雙面網狀太陽能電池板(公開號：CN104795458A)”公開了一種雙面網狀太陽能電池板，采用雙面設計，使太陽能電池板兩面受陽光照射，使太陽能電池板的陽光吸收率得到較大的提高，同時采用圓形網狀結構，在單位面積內增大了陽光的照射面積，從而提高了太陽能電池板吸收太陽光的效率，適用于各類太陽能電池發電，但存在著吸光轉化率較低的問題。

【發明內容】

本發明提供一種利用3D打印的太陽能電池板及其制備方法，以解決傳統的太陽能電池板為單面設計，只能一個面受到太陽光照射，陽光照射面積小，發電效率較低，使光電轉換效率不高的問題。

為解決以上技術問題，本發明提供以下技術方案：

一種利用3D打印的太陽能電池板，包括基板、多個非晶硅吸光體，每個非晶硅吸光體分布在基板的同一表面并緊貼排列；每個非晶硅吸光體的底部呈多邊形，每個多邊形上設有與水平面形成弧度的斜面；斜面上設有橢圓凸出部分。

進一步地，所述多邊形包括正五邊形、正六邊形中的一種。

進一步地，所述多邊形的邊長為1-6cm。

進一步地，所述弧度為15-40°。

進一步地，所述弧度為26°。

本發明還提供一種利用3D打印的太陽能電池板的制備方法，包括以下步驟：

(1)利用3D打印方式，先在電腦中利用三維軟件繪制好蝶形太陽能電池板結構數字模型；

(2)通過3D打印軟件生產G代碼數字文件；

(3)將太陽能電池板組成材料作為3D打印材料，通過3D打印一層一層打印最終形成蝶形太陽能電池板。

本發明具有下述效果：

本發明利用3D打印制造方式將太陽能電池板表面形狀做成多個蝶形凸出體，可將光能的表面輻射轉化為電能，吸收效率提高一倍以上，弱光也能發電，在有效的空間發揮最大的時效性，而且具有可靠的絕緣性能、阻水性、耐老化性能等優勢。

【附圖說明】

圖1為本發明的利用3D打印的太陽能電池板平面結構示意圖；

圖2為本發明的利用3D打印的太陽能電池板的非晶硅吸光體結構示意圖。

圖中，1為基板1，2為非晶硅吸光體，21為斜面；22為橢圓凸出部分。

【具體實施方式】

為便于更好地理解本發明，通過以下實施例加以說明，這些實施例屬于本發明的保護范圍，但不限制本發明的保護范圍。

實施例1

如圖1-2所示，一種利用3D打印的太陽能電池板，包括基板1、多個非晶硅吸光體2，每個非晶硅吸光體2分布在基板1的同一表面并緊貼排列；每個非晶硅吸光體2的底部呈多邊形，每個多邊形上設有與水平面形成弧度的斜面21；斜面上設有橢圓凸出部分22。

所述多邊形為正五邊形。

所述多邊形的邊長為1cm。