CN111509053A - 一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件及其制作方法,一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件,包括依次设置的碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃、上层封装胶膜POE、电池片阵列、下层封装胶膜POE、网格涂釉背板半钢化玻璃、三分体接线盒、铝边框,所述碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃上涂有一层碳掺杂六方氮化硼涂层;一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件的制作方法,包括以下步骤:碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃的制备和光伏组件的制作。本发明可通过减少组件玻璃表面积灰、提升透光率、超疏水性和分解有机物多种机制协同作用来提升光伏组件发电量。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏组发电技术领域,尤其涉及一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件及其制作方法。
背景技术
无论从世界还是从中国来看,常规能源都是很有限的。中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。
光伏发电***运行时,光伏组件通常暴露于空气中,长时间组件表面会有风沙灰尘、鸟的***物等沉积,这些沉积在光伏组件表面的污染物会直接影响光伏组件对太阳光的吸收利用,降低光伏组件的输出性能,严重时,局部污染物遮挡则会导致热斑效应,影响组件的正常使用寿命。因此,光伏组件的及时清洗显得尤为重要,然而高频率的电站后期维护和清洁工作使得电站清洗成本较高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,如:光伏组件的及时清洗尤为重要,然而高频率的电站后期维护和清洁工作使得电站清洗成本较高,进而提出的一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件及其制作方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件,包括依次设置的碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃、上层封装胶膜POE、电池片阵列、下层封装胶膜POE、网格涂釉背板半钢化玻璃、三分体接线盒、铝边框,所述碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃上涂有一层碳掺杂六方氮化硼涂层,所述碳掺杂六方氮化硼涂层中的碳掺杂氮化硼为由二维六方氮化硼纳米片组成的三维纳米多孔结构。
一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件的制作方法,包括以下步骤:
第一,碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃的制备:
步骤S1,将三聚氰胺(C3N6H6)和硼酸(H3BO3)以1:9的摩尔比分散于丙酮中混合4h,对其分散液进行干燥;
步骤S2,将干燥后的混合粉末转入瓷舟,在氮气保护气氛中对其进行煅烧,以3℃/min的升温速率进行升温,温度达到300℃时停止升温,保温9h后自然冷却最终得到多孔结构碳掺杂氮化硼纳米材料;
步骤S3,将乙醇与水以8:2比例混合,将步骤S2中得到的多孔结构碳掺杂氮化硼纳米材料取一定量分散于乙醇与水的混合液中得到镀膜液,镀膜液中碳掺杂氮化硼的质量分数为10-25%;
步骤S4,采用现有辊涂镀膜和半钢化烧结技术对玻璃基片进行镀膜、半钢化处理:将玻璃基片按要求规格切割成一定的尺寸后进行清洗、干燥,采用现有技术中的辊涂工艺经过预热、镀膜、固化三个过程对基片玻璃进行辊涂镀膜,镀膜完成后进行半钢化处理,碳掺杂六方氮化硼涂层通过化学键与玻璃表面结合,使得碳掺杂六方氮化硼涂层稳固的附着在半钢化玻璃表面形成碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃。
第二,光伏组件的制作:
采用现有光伏组件制作技术,经包括串焊、排版、叠层、层压、组框、削边、打胶、焊接接线盒工序完成碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件制作。
本发明的有益效果为:本发明中光伏组件正面采用碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃,碳掺杂六方氮化硼为纳米多孔结构,能有效增加太阳光的漫反射,减少光的反射,增加半钢化玻璃的透光量,同时,碳掺杂氮化硼膜层具有疏水性和光催化活性,可以消除亲水性污染物,也可以通过光催化降解有机污染物,使光伏玻璃具有自清洁功能,可以提高光伏组件的发电量,降低电站清洗维护成本。
附图说明
图1为本发明光伏组件的侧面结构示意图;
图2为光伏组件背视图。
图中:1-碳掺杂六方氮化硼涂层、2-碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃、3-上层封装胶膜POE、4-电池片阵列、5-下层封装胶膜POE、6-网格涂釉背板半钢化玻璃、7-三分体接线盒、8-铝边框。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-2,一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件,包括依次设置的碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃2、上层封装胶膜POE3、电池片阵列4、下层封装胶膜POE5、网格涂釉背板半钢化玻璃6、三分体接线盒7、铝边框8,碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃2上涂有一层碳掺杂六方氮化硼涂层1,碳掺杂六方氮化硼涂层1中的碳掺杂氮化硼为由二维六方氮化硼纳米片组成的三维纳米多孔结构。
其中需要进一步说明的是,一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件的制作方法,包括以下步骤:
第一,碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃2的制备:
步骤S1,将三聚氰胺(C3N6H6)和硼酸(H3BO3)以1:9的摩尔比分散于丙酮中混合4h,对其分散液进行干燥;
步骤S2,将干燥后的混合粉末转入瓷舟,在氮气保护气氛中对其进行煅烧,以3℃/min的升温速率进行升温,温度达到300℃时停止升温,保温9h后自然冷却最终得到多孔结构碳掺杂氮化硼纳米材料;
步骤S3,将乙醇与水以8:2比例混合,将步骤S2中得到的多孔结构碳掺杂氮化硼纳米材料取一定量分散于乙醇与水的混合液中得到镀膜液,镀膜液中碳掺杂氮化硼的质量分数为10-25%;
步骤S4,采用现有辊涂镀膜和半钢化烧结技术对玻璃基片进行镀膜、半钢化处理:将玻璃基片按要求规格切割成一定的尺寸后进行清洗、干燥,采用现有技术中的辊涂工艺经过预热、镀膜、固化三个过程对基片玻璃进行辊涂镀膜,镀膜完成后进行半钢化处理,碳掺杂六方氮化硼涂层1通过化学键与玻璃表面结合,使得碳掺杂六方氮化硼涂层1稳固的附着在半钢化玻璃表面形成碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃2。
第二,光伏组件的制作:
采用现有光伏组件制作技术,经包括串焊、排版、叠层、层压、组框、削边、打胶、焊接接线盒工序完成碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件制作。
本发明提出的一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件及其制作方法中,光伏组件正面半钢化玻璃非压花面涂有一层碳掺杂六方氮化硼涂层1,经固化后碳掺杂六方氮化硼涂层1通过化学键与玻璃表面结合,使得碳掺杂六方氮化硼涂层1稳固的附着在半钢化玻璃表面形成的碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃2上,真空层压使上层封装胶膜POE3、下层封装胶膜POE5将电池片阵列4、碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃2和网格涂釉背板半钢化玻璃6黏合为一个层压件,层压件外部装接铝边框8和三分体接线盒7构成一个完整有效的光伏组件。
综上所述,本发明中光伏组件正面采用碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃2,碳掺杂六方氮化硼为纳米多孔结构,能有效增加太阳光的漫反射,减少光的反射,增加半钢化玻璃的透光量,同时,碳掺杂氮化硼膜层具有疏水性和光催化活性,可以消除亲水性污染物,也可以通过光催化降解有机污染物,使光伏玻璃具有自清洁功能,可以提高光伏组件的发电量,降低电站清洗维护成本。
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发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
Claims (2)
1.一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件,包括依次设置的碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃(2)、上层封装胶膜POE(3)、电池片阵列(4)、下层封装胶膜POE(5)、网格涂釉背板半钢化玻璃(6)、三分体接线盒(7)、铝边框(8),其特征在于,所述碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃(2)上涂有一层碳掺杂六方氮化硼涂层(1),所述碳掺杂六方氮化硼涂层(1)中的碳掺杂氮化硼为由二维六方氮化硼纳米片组成的三维纳米多孔结构。
2.根据权利要求1所述的一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一,碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃(2)的制备:
步骤S1,将三聚氰胺(C3N6H6)和硼酸(H3BO3)以1:9的摩尔比分散于丙酮中混合4h,对其分散液进行干燥;
步骤S2,将干燥后的混合粉末转入瓷舟,在氮气保护气氛中对其进行煅烧,以3℃/min的升温速率进行升温,温度达到300℃时停止升温,保温9h后自然冷却最终得到多孔结构碳掺杂氮化硼纳米材料;
步骤S3,将乙醇与水以8:2比例混合,将步骤S2中得到的多孔结构碳掺杂氮化硼纳米材料取一定量分散于乙醇与水的混合液中得到镀膜液,镀膜液中碳掺杂氮化硼的质量分数为10-25%;
步骤S4,采用现有辊涂镀膜和半钢化烧结技术对玻璃基片进行镀膜、半钢化处理:将玻璃基片按要求规格切割成一定的尺寸后进行清洗、干燥,采用现有技术中的辊涂工艺经过预热、镀膜、固化三个过程对基片玻璃进行辊涂镀膜,镀膜完成后进行半钢化处理,碳掺杂六方氮化硼涂层(1)通过化学键与玻璃表面结合,使得碳掺杂六方氮化硼涂层(1)稳固的附着在半钢化玻璃表面形成碳掺杂六方氮化硼涂层半钢化玻璃(2)。
第二,光伏组件的制作:
采用现有光伏组件制作技术,经包括串焊、排版、叠层、层压、组框、削边、打胶、焊接接线盒工序完成碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件制作。
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- 2019-10-22 CN CN201911006617.3A patent/CN111509053A/zh active Pending
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