本发明涉及一种太阳能光伏电池；属于太阳能光伏电池
技术领域：
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背景技术：
：太阳能光伏电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件，当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在p-n结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。可见，太阳能光伏电池是一种充分利用了可再生资源——太阳能的新型器件，众所周知，太阳能的储量非常大，但现今人类利用太阳能发制造的电能占全球能源总消耗的比例还相当小，大约只有0.16％。究其原因，主要有以下几个方面：(1)、太阳能光伏电池研发投入大、技术门槛高；(2)、太阳能光伏电池的光电转换效率较低，造成发电成本高。鉴于上述原因，积极发展低价高效的太阳能电池板面板，提高光电转换率，将有利于解决世界能源与环境危机，具有非常大的使用价值和现实意义。现有技术中的太阳能电池用导电银浆大多是由银粉、玻璃粘合剂、有机溶剂等原材料按不同配比制备而成，其中银粉作为导电介质；玻璃粘合剂在高温烧结时熔化，在银粉和硅基底之间形成欧姆接触；有机溶剂主要起分散和包裹的作用，将银粉颗粒均匀的包裹起来，使得导电银浆中的银粉不容易产生沉淀和氧化。导电银浆对于太阳能光伏电池的性能至关重要，现有技术中对其研发重点多为导电性能和光电转换性能，而对其环保性关注很少。现有的导电银浆中铅比例较高，对环境的污染较大，不符合环保要求。在太阳能电池日益普及的情况下，含铅太阳能电池导电银浆的使用必然会被逐步淘汰，必须研制高导电性能的环保导电银浆，同时还要致力于降低银浆成本，以满足大规模太阳能电池生产需求。技术实现要素：为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种环保并能充分高效地利用太阳能的太阳能光伏电池。为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种太阳能光伏电池，包括：正面电极和玻璃面板，所述玻璃面板设置在正面电极的正面，所述玻璃面板包括：基板、铺设于基板上的面板主体及封装于面板主体四周的边框，所述面板主体包括：与基板粘接的多个阵列式排布的太阳能电池片、以及将太阳能电池片完全覆盖的若干个条状聚焦透镜，所述边框的其中两条长边上对称安装有一对反射镜，所述反射镜上涂布有蓄光涂层；所述正面电极包括环保银浆，所述环保银浆由a、b、c三种浆料等质量球磨混合制成，其中，a浆料包括如下重量份的各组分：球形银粉20-30份、片状银粉15-20份、a玻璃粉5-12份、纳米铝粉5-8份及甘油15-40份；b浆料包括如下重量份的各组分：银包玻璃粉10-25份、石油醚5-10份及丙烯酸树脂2-5份；c浆料包括如下重量份的各组分：有机溶剂10-30份、无机填料5-15份及增塑剂8-15份。再优选地，前述球形银粉的平均粒径为100-800nm。更优选地，前述片状银粉的平均粒径为2-6μm，振实密度为4.0-4.5g/cm3。进一步优选地，前述a玻璃粉包括如下重量份的各组分：sno215-30份、bi2o310-40份、tio23-9份、al2o310-20份、sio28-12份、cao1-5份、zro22-7份。优选地，前述a玻璃粉的制备方法如下：按前述组分配比称取各原料，放入震动球磨机球磨1-2h，球磨均匀的混合物置于800-900℃高温烧结炉内烧结0.5-1h，自然冷却后研磨，过200-300目筛，得到a玻璃粉。再优选地，前述纳米铝粉的平均粒径为50-80nm。更优选地，前述银包玻璃粉的制备方法为：在超声波环境下对a玻璃粉进行清洗，倾倒掉上层洗涤液，得到玻璃粉悬浮液；将玻璃粉悬浮液置于氯化钠溶液中超声波清洗后，静置至粉体沉降，固液分离，得到改性玻璃粉；将改性玻璃粉加入硝酸银溶液中，在温度为40-60℃下搅拌并同时向硝酸银溶液中添加抗坏血酸溶液作为还原剂反应后，沉淀并离心洗涤过滤，烘干得到银包玻璃粉。进一步优选地，前述有机溶剂包括己二酸二甲酯、乙二醇丁醚及二乙二醇丁醚中的一种或多种。再进一步地，前述无机填料由氧化钙、二氧化钛及蒙脱土等质量混合组成。此外，本发明还公开了如前所述的太阳能光伏电池正面电极用环保银浆的制备方法：将a、b、c三种浆料等质量混合，置于球磨机中，研磨至浆料细度小于10μm，即得太阳能光伏电池用银浆。优选地，前述基板与太阳能电池片之间通过eva胶实现粘接。更优选地，前述边框由铝材制成，并且接缝处涂布有密封胶，从而有效防止接缝处发生漏水，影响太阳能光伏电池的正常使用。再优选地，前述太阳能电池片为薄膜电池片或者非晶硅电池片。更优选地，前述聚焦透镜的宽度与太阳能电池片的宽度一致。进一步地，前述反射镜为背面镀银的超白钢化玻璃制成的弧形镜面，一对弧形镜面朝向彼此远离的方向延伸弯曲，通过反射镜能够提高太阳光的利用率。再进一步地，前述蓄光涂层由内部分散有纳米二氧化钒的氮化硅涂层制得，所述纳米二氧化钒的平均粒径为50-80nm，所述蓄光涂层的厚度为15-40μm，从而进一步提高光电转换效率。此外，本发明还公开了制造如前所述的一种聚光型太阳能光伏电池玻璃面板的方法，包括如下步骤：s1、在基板上铺设一层eva胶层，将太阳能电池片铺设于基板上并层压，然后再太阳能电池片表面粘接覆盖条状聚焦透镜；s2、将边框封装于面板主体四周，边框的接缝处涂布有密封胶；s3、在两条长边框上安装一对反射镜，并且事先在反射镜上涂布一层聚光涂层并烘干。优选地，前述密封胶为环氧树脂胶或聚氨酯胶。本发明的有益之处在于：本发明的太阳能光伏电池的玻璃面板表面不再是传统的平板玻璃，而是截面为弧形的聚焦透镜，从而提高了对太阳光的聚光性；更加重要的是，在边框的其中两条长边上对称安装有一对反射镜，并且反射镜上涂布有蓄光涂层，从而增加了太阳能光伏电池单位面积上的照射强度，从而提高了太阳光的利用率，进而提高了光电转换效率，使太阳能光伏电池的发电量得到了大大提升。同时本发明制备得到的正面电极用环保银浆是一种环保材料，其中不含铅、汞等重金属材料，对人体和环境危害小；而且，在总银含量相同的情况下，添加适量的银包玻璃粉和无机填料能够显著提高电性能，从而获得更加良好的经济效益。附图说明图1是本发明的太阳能光伏电池的玻璃面板的一个优选实施例的结构示意图。图中附图标记的含义：1、基板，2、边框，3、太阳能电池片，4、聚焦透镜，5、反射镜。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。本发明的太阳能光伏电池，包括：正面电极和玻璃面板，玻璃面板设置在正面电极的正面。玻璃面板实施例1本实施例的聚光型太阳能光伏电池玻璃面板如图1所示，包括：基板1、铺设于基板1上的面板主体及封装于面板主体四周的边框2，其中，面板主体包括：与基板1粘接的多个阵列式排布的太阳能电池片3、以及将太阳能电池片3完全覆盖的若干个条状聚焦透镜4(如图1中弧形结构所示)，提高对太阳光的聚光性能，聚焦透镜4的宽度与太阳能电池片3的宽度一致。其中，太阳能电池片3为薄膜电池片或者非晶硅电池片，基板1与太阳能电池片3之间通过eva胶实现粘接；边框2由铝材制成，并且接缝处涂布有密封胶，从而有效防止接缝处发生漏水，影响太阳能光伏电池的正常使用。更加重要的是：边框2的其中两条长边上对称安装有一对反射镜5，在反射镜5上还涂布有蓄光涂层。具体地，反射镜5为背面镀银的超白钢化玻璃制成的弧形镜面，一对弧形镜面朝向彼此远离的方向延伸弯曲，通过反射镜5能够提高太阳光的利用率。蓄光涂层由内部分散有纳米二氧化钒的氮化硅涂层制得，其中，纳米二氧化钒的平均粒径为50nm，所述蓄光涂层的厚度为15μm，从而进一步提高光电转换效率。该玻璃面板的制造方法为：s1、在基板1上铺设一层eva胶层，将太阳能电池片3铺设于基板1上并层压，然后再太阳能电池片3表面粘接覆盖条状聚焦透镜4；s2、将边框2封装于面板主体四周，边框2的接缝处涂布有密封胶(环氧树脂胶或聚氨酯胶)；s3、在两条长边框2上安装一对反射镜5，并且事先在反射镜5上涂布一层聚光涂层并烘干。玻璃面板实施例2本实施例的聚光型太阳能光伏电池玻璃面板其结构与实施例1相似，区别在于：蓄光涂层由内部分散有纳米二氧化钒的氮化硅涂层制得，其中，纳米二氧化钒的平均粒径为65nm，所述蓄光涂层的厚度为30μm，从而进一步提高光电转换效率。制造方法与玻璃面板实施例1相同，不再赘述。玻璃面板实施例3本实施例的聚光型太阳能光伏电池玻璃面板其结构与实施例1相似，区别在于：蓄光涂层由内部分散有纳米二氧化钒的氮化硅涂层制得，其中，纳米二氧化钒的平均粒径为80nm，所述蓄光涂层的厚度为40μm，从而进一步提高光电转换效率。制造方法与玻璃面板实施例1相同，不再赘述。玻璃面板对比例1本对比例的太阳能光伏电池玻璃面板包括：基板1、铺设于基板1上的面板主体及封装于面板主体四周的边框2，其中，面板主体包括：与基板1粘接的多个阵列式排布的太阳能电池片3、以及将太阳能电池片3完全覆盖的若干个条状聚焦透镜4，聚焦透镜4的宽度与太阳能电池片3的宽度一致。与玻璃面板实施例1的主要区别在于：边框2的其中两条长边上并未安装反射镜5。玻璃面板对比例2本对比例的太阳能光伏电池玻璃面板包括：基板1、铺设于基板1上的面板主体及封装于面板主体四周的边框2，其中，面板主体包括：与基板1粘接的多个阵列式排布的太阳能电池片3、以及将太阳能电池片3完全覆盖的若干个条状聚焦透镜4，聚焦透镜4的宽度与太阳能电池片3的宽度一致。在边框2的其中两条长边上对称安装有一对反射镜5。与玻璃面板实施例1的主要区别在于：在反射镜5上并未涂布蓄光涂层。经检测，实施例1-3的太阳能光伏电池玻璃面板分别应用至太阳能电池组件中时，能够将光电转换效率分别提升至65％、70％和62％；而玻璃面板对比例1和玻璃面板对比例2的光电转换效率仅分别为47％和41％。由上可见，本发明的太阳能光伏电池玻璃面板在边框2的其中两条长边上对称安装有一对反射镜5，并且反射镜5上涂布有蓄光涂层，从而增加了太阳能光伏电池单位面积上的照射强度，从而提高了太阳光的利用率，进而提高了光电转换效率至65％以上，使太阳能光伏电池的发电量得到了大大提升。环保银浆实施例1太阳能光伏电池正面电极用环保银浆，由a、b、c三种浆料等质量球磨混合制成，其中，a浆料包括如下重量份的各组分：球形银粉25份、片状银粉18份、a玻璃粉10份、纳米铝粉6份及甘油30份；b浆料包括如下重量份的各组分：银包玻璃粉20份、石油醚7份及丙烯酸树脂4份；c浆料包括如下重量份的各组分：有机溶剂20份、无机填料10份及增塑剂10份。其中，球形银粉的平均粒径为500nm；片状银粉的平均粒径为4μm，振实密度为4.2g/cm3，纳米铝粉的平均粒径为60nm；有机溶剂包括己二酸二甲酯、乙二醇丁醚及二乙二醇丁醚中的一种或多种；无机填料由氧化钙、二氧化钛及蒙脱土等质量混合组成。为了更好地实施本发明，本实施例中的a玻璃粉包括如下重量份的各组分：sno225份、bi2o330份、tio26份、al2o315份、sio210份、cao3份、zro25份，制备方法如下：按前述组分配比称取各原料，放入震动球磨机球磨1.5h，球磨均匀的混合物置于800℃高温烧结炉内烧结1h，自然冷却后研磨，过300目筛，得到a玻璃粉。此外，银包玻璃粉的制备方法为：在超声波环境下对a玻璃粉进行清洗，倾倒掉上层洗涤液，得到玻璃粉悬浮液；将玻璃粉悬浮液置于氯化钠溶液中超声波清洗后，静置至粉体沉降，固液分离，得到改性玻璃粉；将改性玻璃粉加入硝酸银溶液中，在温度为50℃下搅拌并同时向硝酸银溶液中添加抗坏血酸溶液作为还原剂反应后，沉淀并离心洗涤过滤，烘干得到银包玻璃粉。此外，本实施例的太阳能光伏电池正面电极用环保银浆的制备方法为：将a、b、c三种浆料等质量混合，置于球磨机中，研磨至浆料细度小于10μm，即得本实施例的太阳能光伏电池用银浆。环保银浆实施例2太阳能光伏电池正面电极用环保银浆，由a、b、c三种浆料等质量球磨混合制成，其中，a浆料包括如下重量份的各组分：球形银粉20份、片状银粉15份、a玻璃粉5份、纳米铝粉5份及甘油15份；b浆料包括如下重量份的各组分：银包玻璃粉10份、石油醚5份及丙烯酸树脂2份；c浆料包括如下重量份的各组分：有机溶剂10份、无机填料5份及增塑剂8-15份。其中，球形银粉的平均粒径为100nm；片状银粉的平均粒径为2μm，振实密度为4.0g/cm3，纳米铝粉的平均粒径为50nm；有机溶剂包括己二酸二甲酯、乙二醇丁醚及二乙二醇丁醚中的一种或多种；无机填料由氧化钙、二氧化钛及蒙脱土等质量混合组成。为了更好地实施本发明，本实施例中的a玻璃粉包括如下重量份的各组分：sno215份、bi2o310份、tio23份、al2o310份、sio28份、cao1份、zro22份，制备方法如下：按前述组分配比称取各原料，放入震动球磨机球磨1h，球磨均匀的混合物置于800℃高温烧结炉内烧结0.5h，自然冷却后研磨，过200目筛，得到a玻璃粉。此外，银包玻璃粉的制备方法为：在超声波环境下对a玻璃粉进行清洗，倾倒掉上层洗涤液，得到玻璃粉悬浮液；将玻璃粉悬浮液置于氯化钠溶液中超声波清洗后，静置至粉体沉降，固液分离，得到改性玻璃粉；将改性玻璃粉加入硝酸银溶液中，在温度为40℃下搅拌并同时向硝酸银溶液中添加抗坏血酸溶液作为还原剂反应后，沉淀并离心洗涤过滤，烘干得到银包玻璃粉。制备方法与环保银浆实施例1完全相同，本实施例中不作赘述。环保银浆实施例3太阳能光伏电池正面电极用环保银浆，由a、b、c三种浆料等质量球磨混合制成，其中，a浆料包括如下重量份的各组分：球形银粉30份、片状银粉20份、a玻璃粉12份、纳米铝粉8份及甘油40份；b浆料包括如下重量份的各组分：银包玻璃粉25份、石油醚10份及丙烯酸树脂5份；c浆料包括如下重量份的各组分：有机溶剂30份、无机填料15份及增塑剂15份。其中，球形银粉的平均粒径为800nm；片状银粉的平均粒径为6μm，振实密度为4.5g/cm3，纳米铝粉的平均粒径为80nm；有机溶剂包括己二酸二甲酯、乙二醇丁醚及二乙二醇丁醚中的一种或多种；无机填料由氧化钙、二氧化钛及蒙脱土等质量混合组成。为了更好地实施本发明，本实施例中的a玻璃粉包括如下重量份的各组分：sno230份、bi2o340份、tio29份、al2o320份、sio212份、cao5份、zro27份，制备方法如下：按前述组分配比称取各原料，放入震动球磨机球磨2h，球磨均匀的混合物置于900℃高温烧结炉内烧结1h，自然冷却后研磨，过300目筛，得到a玻璃粉。此外，银包玻璃粉的制备方法为：在超声波环境下对a玻璃粉进行清洗，倾倒掉上层洗涤液，得到玻璃粉悬浮液；将玻璃粉悬浮液置于氯化钠溶液中超声波清洗后，静置至粉体沉降，固液分离，得到改性玻璃粉；将改性玻璃粉加入硝酸银溶液中，在温度为60℃下搅拌并同时向硝酸银溶液中添加抗坏血酸溶液作为还原剂反应后，沉淀并离心洗涤过滤，烘干得到银包玻璃粉。制备方法与环保银浆实施例1完全相同，本实施例中不作赘述。环保银浆对比例1本对比例与实施例1的区别在于，b浆料中无银包玻璃粉，具体如下：本对比例的太阳能光伏电池正面电极用环保银浆，由a、b、c三种浆料等质量球磨混合制成，其中，a浆料包括如下重量份的各组分：球形银粉25份、片状银粉18份、a玻璃粉10份、纳米铝粉6份及甘油30份；b浆料包括如下重量份的各组分：石油醚7份及丙烯酸树脂4份；c浆料包括如下重量份的各组分：有机溶剂20份、无机填料10份及增塑剂10份。其余均与环保银浆实施例1相同，此处不再赘述。环保银浆对比例2本对比例与实施例1的区别在于，c浆料中无无机填料，具体如下：本对比例的太阳能光伏电池正面电极用环保银浆，由a、b、c三种浆料等质量球磨混合制成，其中，a浆料包括如下重量份的各组分：球形银粉25份、片状银粉18份、a玻璃粉10份、纳米铝粉6份及甘油30份；b浆料包括如下重量份的各组分：银包玻璃粉20份、石油醚7份及丙烯酸树脂4份；c浆料包括如下重量份的各组分：有机溶剂20份及增塑剂10份。其余均与环保银浆实施例1相同，此处不再赘述。性能检测将上述环保银浆实施例1-3及环保银浆对比例1-2制备的硅太阳能电池正面银浆进行电性能的测试，测试方法均为本领域常规方法。测试结果列于下表1中。ncelliscff环保银浆实施例10.19148.379.8环保银浆实施例20.185145.778.7环保银浆实施例30.192132.678.5环保银浆对比例10.17398.472.1环保银浆对比例20.16290.873.8表1实施例1-3及对比例1-2电性能测试对比由上可见，本发明制备得到的银浆是一种环保材料，其中不含铅、汞等重金属材料，对人体和环境危害小；而且，在总银含量相同的情况下，添加适量的银包玻璃粉和无机填料能够显著提高电性能，从而获得更加良好的经济效益。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。当前第1页12