本發(fā)明涉及太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種基于正三棱錐結(jié)構(gòu)的高透過(guò)率透光板。
背景技術(shù):
太陽(yáng)能電池板是通過(guò)吸收太陽(yáng)光,將太陽(yáng)輻射能通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能的裝置,相對(duì)于普通電池和可循環(huán)充電電池來(lái)說(shuō),太陽(yáng)能電池屬于更節(jié)能環(huán)保的綠色產(chǎn)品,因此應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
太陽(yáng)能電池板主要由鋼化玻璃、EVA、發(fā)電主體、背板、金屬邊框組成,其中鋼化玻璃的作用是吸收太陽(yáng)光,因此透光率越高越好。太陽(yáng)是以電磁波的形式向外傳遞能量,提高鋼護(hù)玻璃的電磁波透過(guò)率可以提高太陽(yáng)能電池板的光電轉(zhuǎn)化率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種基于正三棱錐結(jié)構(gòu)的高透過(guò)率透光板,可提高電磁波透過(guò)率。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明實(shí)施例提供了以下技術(shù)方案:
一種基于正三棱錐結(jié)構(gòu)的高透過(guò)率透光板,包括玻璃板,所述玻璃板的表面設(shè)置有多個(gè)可吸收太陽(yáng)光的微納單元,所述微納單元為正三棱錐結(jié)構(gòu),所述微納單元的底邊長(zhǎng)度為0.05-0.5um,所述微納單元的高度大于底邊長(zhǎng)度的0.3倍。
進(jìn)一步優(yōu)化地,所述微納單元的底邊長(zhǎng)度為0.15um。
進(jìn)一步優(yōu)化地,每六個(gè)微納單元組成一個(gè)底面為正六邊形的單元陣列,所述單元陣列之間相互連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的透光板,可以有效地提升入射電磁波的透過(guò)率,提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化率,推動(dòng)了太陽(yáng)能電池的進(jìn)一步發(fā)展。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹, 應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的微納單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的單元陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此,以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1、圖2,本實(shí)施例中提供了一種基于正三棱錐結(jié)構(gòu)的高透過(guò)率透光板,包括玻璃板,玻璃板的表面設(shè)置有多個(gè)能夠吸收太陽(yáng)光的微納單元,所述微納單元為正三棱錐結(jié)構(gòu),所述微納單元的底邊長(zhǎng)度為0.15um,所述微納單元的高度為底邊長(zhǎng)度的0.5倍。
本實(shí)施例中提供的透光板,將微納單元或微納單元組成的單元陣列設(shè)置于玻璃板的表面,可以提高電磁波透過(guò)率。其原理是:三棱錐結(jié)構(gòu)的微納單元,將表面的折射率1--n(1為空氣折射率,n為介質(zhì)折射率)的突變,轉(zhuǎn)化為從空氣1逐步變化為n,因此可以有效提高電磁波的阻抗匹配程度,進(jìn)而達(dá)到有效提升透過(guò)率的目的。
理論上,微納單元為椎體結(jié)構(gòu),例如四棱錐、六棱錐等結(jié)構(gòu),均有提升透過(guò)率的效果,但是經(jīng)過(guò)測(cè)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),三棱錐的透過(guò)率提升效果最好,因此本實(shí)施例中僅以三棱錐為最佳實(shí)施方式。
微納單元設(shè)置為正三棱錐結(jié)構(gòu)的目的是為了便于微納單元之間組成單元陣列,例如,本實(shí)施例中,如圖2所示,每六個(gè)微納單元組成一個(gè)底面為正六邊形的單元陣列,當(dāng)然,也可以是每?jī)蓚€(gè)微納單元組成一個(gè)底面為平行四邊形單元陣列,或者每三個(gè)微納單元組成一個(gè)底面為梯形單元陣列,等等,本發(fā)明對(duì)單元陣列的組成形式?jīng)]有限定。容易理解的,作為一種可實(shí)施方式,該微納單元也可以是普通的三棱錐結(jié)構(gòu),即微納單元的底面為非正三角形。
由上述原理可知,折射率由1逐漸變化到n的過(guò)程越長(zhǎng),電磁波透過(guò)率的提升效果越明顯。發(fā)明人經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果與理論相符,隨著微納單元高度的增加,其透過(guò)率提升效果越明顯,特別是在高度為底邊長(zhǎng)度的0.3倍以后,透過(guò)率提升效果明顯,在0.3倍及以下,折射率變化過(guò)程較短,透過(guò)率提升效果可忽略,因此實(shí)施時(shí)可以限定微納單元的高度大于底邊長(zhǎng)度的0.3倍。
容易理解的,針對(duì)于同樣面積的玻璃板,使用的微納單元或單元陣列越多,透過(guò)率提升效果越好,即微納單元的底面面積越小,電磁波透過(guò)率提升效果越好,因此微納單元的底邊長(zhǎng)度不宜過(guò)大。但是微納單元的底邊越小,其制造難度越大,相應(yīng)地成本也會(huì)增加。另一方面,隨著微納單元的底面面積逐漸減小,電磁波透過(guò)率提升效果越來(lái)越好,但不是呈線性關(guān)系。因此基于透過(guò)率與實(shí)施難度的綜合考慮,微納單元的底邊長(zhǎng)度以0.05-0.5um為佳,例如0.05um、0.1um、0.05um、0.15um、0.25um、0.4um、0.5um,都是不錯(cuò)的選擇,尤其以0.15um為佳。
采用本實(shí)施例提供的透光板,不僅可有效提升垂直入射電磁波的透過(guò)率(以石英玻璃為例,經(jīng)過(guò)測(cè)試,可從89%升高到96%),同時(shí)還可以對(duì)側(cè)面(傾斜)入射的電磁波進(jìn)行增透,透過(guò)率可從60%提升到大于85%。將本實(shí)施例提供的透光板應(yīng)用于太陽(yáng)能電池,可在不增加投資的情況下,有效提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化率。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。