一種基於正三稜錐結構的高透過率透光板的製作方法

2023-06-26 03:02:36

本發明涉及太陽能技術領域，特別涉及一種基於正三稜錐結構的高透過率透光板。

背景技術：

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，相對於普通電池和可循環充電電池來說，太陽能電池屬於更節能環保的綠色產品，因此應用越來越廣泛。

太陽能電池板主要由鋼化玻璃、EVA、發電主體、背板、金屬邊框組成，其中鋼化玻璃的作用是吸收太陽光，因此透光率越高越好。太陽是以電磁波的形式向外傳遞能量，提高鋼護玻璃的電磁波透過率可以提高太陽能電池板的光電轉化率。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種基於正三稜錐結構的高透過率透光板，可提高電磁波透過率。

為了實現上述發明目的，本發明實施例提供了以下技術方案：

一種基於正三稜錐結構的高透過率透光板，包括玻璃板，所述玻璃板的表面設置有多個可吸收太陽光的微納單元，所述微納單元為正三稜錐結構，所述微納單元的底邊長度為0.05-0.5um，所述微納單元的高度大於底邊長度的0.3倍。

進一步優化地，所述微納單元的底邊長度為0.15um。

進一步優化地，每六個微納單元組成一個底面為正六邊形的單元陣列，所述單元陣列之間相互連接。

與現有技術相比，本發明提供的透光板，可以有效地提升入射電磁波的透過率，提高太陽能電池的光電轉化率，推動了太陽能電池的進一步發展。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹， 應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明實施例提供的微納單元的結構示意圖。

圖2為本發明實施例提供的單元陣列的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1、圖2，本實施例中提供了一種基於正三稜錐結構的高透過率透光板，包括玻璃板，玻璃板的表面設置有多個能夠吸收太陽光的微納單元，所述微納單元為正三稜錐結構，所述微納單元的底邊長度為0.15um，所述微納單元的高度為底邊長度的0.5倍。

本實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置於玻璃板的表面，可以提高電磁波透過率。其原理是：三稜錐結構的微納單元，將表面的折射率1--n（1為空氣折射率，n為介質折射率）的突變，轉化為從空氣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，進而達到有效提升透過率的目的。

理論上，微納單元為椎體結構，例如四稜錐、六稜錐等結構，均有提升透過率的效果，但是經過測驗發現，三稜錐的透過率提升效果最好，因此本實施例中僅以三稜錐為最佳實施方式。

微納單元設置為正三稜錐結構的目的是為了便於微納單元之間組成單元陣列，例如，本實施例中，如圖2所示，每六個微納單元組成一個底面為正六邊形的單元陣列，當然，也可以是每兩個微納單元組成一個底面為平行四邊形單元陣列，或者每三個微納單元組成一個底面為梯形單元陣列，等等，本發明對單元陣列的組成形式沒有限定。容易理解的，作為一種可實施方式，該微納單元也可以是普通的三稜錐結構，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的過程越長，電磁波透過率的提升效果越明顯。發明人經過多次試驗，試驗結果與理論相符，隨著微納單元高度的增加，其透過率提升效果越明顯，特別是在高度為底邊長度的0.3倍以後，透過率提升效果明顯，在0.3倍及以下，折射率變化過程較短，透過率提升效果可忽略，因此實施時可以限定微納單元的高度大於底邊長度的0.3倍。

容易理解的，針對於同樣面積的玻璃板，使用的微納單元或單元陣列越多，透過率提升效果越好，即微納單元的底面面積越小，電磁波透過率提升效果越好，因此微納單元的底邊長度不宜過大。但是微納單元的底邊越小，其製造難度越大，相應地成本也會增加。另一方面，隨著微納單元的底面面積逐漸減小，電磁波透過率提升效果越來越好，但不是呈線性關係。因此基於透過率與實施難度的綜合考慮，微納單元的底邊長度以0.05-0.5um為佳，例如0.05um、0.1um、0.05um、0.15um、0.25um、0.4um、0.5um，都是不錯的選擇，尤其以0.15um為佳。

採用本實施例提供的透光板，不僅可有效提升垂直入射電磁波的透過率（以石英玻璃為例，經過測試，可從89%升高到96%），同時還可以對側面（傾斜）入射的電磁波進行增透，透過率可從60%提升到大於85%。將本實施例提供的透光板應用於太陽能電池，可在不增加投資的情況下，有效提高太陽能電池的光電轉化率。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。