专利名称：一种太阳能电池板系统的窗口表面自清洁装置的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及属于快速制造、新材料在光伏发电新能源领域的应用，涉及ー种太阳能电池板系统的窗ロ表面自清洁装置。
背景技木纳米金刚石薄膜具有耐高温、防腐蚀性、自清洁以及高透光性能等优良的性质。目前太阳能电池存在的问题，一方面是由于太阳能电池受到高温和腐蚀的影响导致其寿命较短，另ー方面主要是由于户外的太阳能电池板在使用一段时间后其表面就会附着一些灰尘颗粒，影响太阳光的进光量，进而影响太阳能电池对太阳光的利用率，直接影响光电转换效率。
鉴于以上问题，实有必要提供ー种可以解决以上技术问题的太阳能电池窗ロ自清
洁装置。
发明内容本发明提供了一种太阳能电池板系统的窗ロ表面自清洁装置，不但可以提高太阳能电池的寿命，还可以对电池表面进行清理，提高太阳能电池对太阳光的利用率。为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案一种太阳能电池板系统的窗ロ表面自清洁装置，包括纳米金刚石薄膜以及自动除尘装置，所述纳米金刚石薄膜涂覆在太阳能电池玻璃表面，所述除尘刷安装在纳米金刚石薄膜表面。作为本发明的优选实施例，所述自动除尘装置包括安装在金刚石薄膜表面的除尘刷，太阳能电池窗ロ玻璃的两侧安装有固定轴用以固定所述除尘刷。作为本发明的优选实施例，太阳能电池窗ロ包括有驱动其在经度方向旋转的经度旋转电机以及驱动其在维度方向旋转的维度旋转电机。作为本发明的优选实施例，所述除尘刷通过除尘刷与金刚石薄膜之间的摩擦力固定在金刚石薄膜上，当除尘刷的下滑カ大于摩擦カ时，所述除尘刷自动下落，电池板进行清扫，除去遮盖窗ロ的泥土和灰尘。作为本发明的优选实施例，所述纳米金刚石薄膜的制备方法为将纳米金刚石与有机物和溶剂混合后，通过提拉法在太阳能电池封装玻璃上制备纳米金刚石薄膜，再进行烧结，所述有机物为こ酸丁酷，溶剂为松油醇。作为本发明的优选实施例按照质量比，所述纳米金刚石与有机物和溶剂的比例为1:2:5。作为本发明的优选实施例，快速提拉法的提拉速度为2毫米/秒。作为本发明的优选实施例，所述烧结制度为首先自室温升高325K，保持20min，然后将温度升高到400K，保持60min ;再接着将温度升高到823K，保持5min，最后自然降温
至室温。
相对于对比文件，本发明太阳能电池板系统的窗ロ表面自清洁装置至少具有以下优点本发明在太阳能电池的窗ロ表面快速制备纳米金刚石薄膜，保证电池受光均匀；在经纬均自动跟踪180°的太阳能电池板表面増加的清洁刷不需要借助外力，当太阳能电板旋转到一定角度时，清洁刷的下滑カ大于摩擦力作用时就自动下落，自动下落的过程对电板进行清扫，除去遮盖窗ロ的泥土和灰尘，方便节能。改进后的太阳能电板具有自清洁和良好的透光性能，清除遮盖窗ロ的泥土和灰尘，也減少了太阳光的反射，提高太阳能电池吸收太阳光子的数量以及太阳能电池的使用寿命。
图I为本发明太阳能电池板系统的窗ロ表面自清洁装置的结构示意图；图2为本发明在太阳能电板上増加清洁刷自动除尘装置的示意简
图3为本发明纳米金刚石薄膜的热烧结曲线图。
具体实施例方式基于背景技术中提到的技术问题，本发明对自动跟踪180°的太阳能电池板系统采用了ー些新的改进方法。本发明太阳能电池窗ロ自清洁装置包括纳米金刚石薄膜以及自动除尘装置，所述纳米金刚石薄膜涂覆在太阳能电池玻璃表面，所述除尘刷安装在纳米金刚石薄膜表面。所述纳米金刚石薄膜的制备方法包括下列步骤(I)将纳米金刚石、こ酸丁脂、松油醇按质量比1:2:5的配比混合，5-6小时超声加热到130摄氏度分散后制成纳米金刚石浆料。 ( 2 )在太阳能电池玻璃表面采用提拉制膜法制得纳米金刚石薄膜，其中，提拉制膜的速度采用广2毫米/秒。(3)对制备的纳米金刚石薄膜进行热烧结，热烧结制度为首先自室温升高325K，保持20min，然后将温度升高到400K，保持60min ;再接着将温度升高到823K，保持5min，最后自然降温至室温。(4)对制备的纳米金刚石薄膜进行耐温和防腐测试。所述自动除尘装置包括安装在金刚石薄膜表面的除尘刷3，所述太阳能电池窗ロ玻璃的两侧安装有固定轴用以固定所述除尘刷；所述太阳能电池板窗ロ通过旋转轴和底座固定在地面，所述太阳能电池窗ロ与旋转轴固定连接，这样，太阳能电池窗ロ可以随着旋转轴一起旋转，另外，所述太阳能电池窗ロ进ー步包括有驱动其在经度方向旋转的经度旋转电机7以及驱动其在维度方向旋转的维度旋转电机5。当太阳能电池板在经度旋转电机和纬度旋转电机的控制下旋转到一定角度时，所述除尘刷的下滑カ大于摩擦力作用时就自动下落，自动下落的过程对电池板进行清扫，除去遮盖窗ロ的泥土和灰尘。本发明选用纳米金刚石薄膜作为太阳能电池的窗ロ，就是利用纳米金刚石的化学性能稳定、耐高温和防腐蚀性能，減少了外界环境对露置在外的太阳能电池的腐蚀，延长了太阳能电池的使用寿命，同时，纳米金刚石薄膜的自清洁能力保证了太阳光的进光量，另夕卜，纳米金刚石本身还具有优良的透光性能，除一部分红外波段外(2. 2-6. 5um)，能透过从紫外波段直至亚毫米波段远红外的大部分区域(O. 22-25um)。这在所有的光学材料中是极为罕见的。其次，本发明在经纬均自动跟踪180°的太阳能电池板系统的两侧增加固定轴用来固定除尘刷，当太阳能电板旋转到一定角度时，清洁刷的下滑カ大于摩擦力作用时就自动下落，自动下落的过程对电板进行清扫，除去遮盖窗ロ的泥土和灰尘，不需要任何外力，方便节能，提高光电转换效率。 本发明利用除尘刷和纳米金刚石薄膜本身的清洁特性，两方面保证刮风产生的泥土不能停留在太阳能光伏电板窗ロ，从而解决了因刮风产生的泥土遮盖窗ロ降低太阳能光电转化效率的现实问题。本发明的工作原理(I)太阳光在太阳能电池板表面存在反射现象，不是所有的光线都能进入材料。因此太阳能电池窗ロ层材料对太阳能电池影响是非常大的，它直接影响光电转换效率。纳米尺度的金刚石颗粒制备的薄膜具有很好的透光性能。可以提高太阳光的进光量，从而提高其光电转换效率。同时也提高了太阳能电池输出的稳定性，延长太阳能电池的使用寿命。(2)纳米金刚石颗粒制备的薄膜还具有自清洁功能使由于因刮风产生的泥土不能牢固在太阳能电池板表面遮盖太阳能电池板窗ロ降低太阳能光电转化效率，且经过新増加的清洁刷每天对太阳能电板表面的灰尘进行自动清洁。进ー步保证刮风产生的泥土不能停留在太阳能光伏电板窗ロ，从而解决了因刮风产生的泥土的遮盖窗ロ降低太阳能光电转化效率的现实问题。
权利要求
1.一种太阳能电池板系统的窗ロ表面自清洁装置，其特征在于包括纳米金刚石薄膜以及自动除尘装置，所述纳米金刚石薄膜涂覆在太阳能电池玻璃表面，所述除尘刷安装在纳米金刚石薄膜表面。
2.如权利要求I所述的太阳能电池板系统的窗ロ表面自清洁装置，其特征在于所述自动除尘装置包括安装在金刚石薄膜表面的除尘刷(3)，太阳能电池窗ロ玻璃的两侧安装有固定轴用以固定所述除尘刷。
3.如权利要求I或2所述的太阳能电池板系统的窗ロ表面自清洁装置，其特征在于太阳能电池包括有驱动其在经度方向旋转的经度旋转电机(7)以及驱动其在纬度方向旋转的维度旋转电机(5 )。
4.如权利要求2所述的太阳能电池板系统的窗ロ表面自清洁装置，其特征在于所述除尘刷通过除尘刷与金刚石薄膜之间的摩擦力固定在金刚石薄膜上，当太阳能电板旋转到一定角度时，清洁刷除尘刷的下滑カ大于摩擦カ时，所述除尘刷自动下落，对电池板进行清 扫，除去遮盖在窗ロ的泥土和灰尘。
5.如权利要求I所述的太阳能电池板系统的窗ロ表面自清洁装置，其特征在于所述纳米金刚石薄膜的制备方法为将纳米金刚石与有机物和溶剂混合后，通过提拉法在太阳能电池封装玻璃上制备纳米金刚石薄膜，再进行烧结，所述有机物为こ酸丁酷，溶剂为松油醇。
6.如权利要求5所述的太阳能电池板系统的窗ロ表面自清洁装置，其特征在于按照质量比，所述纳米金刚石与有机物和溶剂的比例为1:2:5。
7.如权利要求5或6所述的太阳能电池板系统的窗ロ表面自清洁装置，其特征在于所述提拉法的提拉速度为Γ2毫米/秒。
8.如权利要求5或6所述的太阳能电池板系统的窗ロ表面自清洁装置，其特征在于所述烧结制度为首先自室温升高325K，保持20min，然后将温度升高到400K，保持60min ；再接着将温度升高到823K，保持5min，最后自然降温至室温。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能电池板系统的窗口表面自清洁装置，本发明的特点是(1)在太阳能电池窗口制备纳米金刚石薄膜；(2)纳米金刚石薄膜具有耐高温和防腐蚀性；(3)纳米尺度的金刚石颗粒制备的薄膜具有自清洁功能；(4)在经纬均自动跟踪180°的太阳能电池板系统的两侧增加固定轴来固定清洁刷，当太阳能电池板旋转到一定角度时，清洁刷的下滑力大于摩擦力时就自动下落，自动下落的过程对电池板进行清扫，除去遮盖窗口的泥土和灰尘。本发明利用清洁刷和纳米金刚石薄膜本身的清洁特性，两方面保证刮风产生的泥土不能停留在太阳能光伏电板窗口，从而解决了因刮风产生的泥土遮盖窗口降低太阳能光电转化效率的现实问题。
文档编号H01L31/0216GK102832259SQ20121031497
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月30日 优先权日2012年8月30日
发明者张秀霞, 杨小聪, 魏舒怡, 魏杰, 杨艺, 卢秉恒 申请人:北方民族大学