一种光伏一体化水晶景观灯的制作方法

1.本发明属于景观灯技术领域，具体涉及一种光伏一体化水晶景观灯。


背景技术：

2.景观灯是现代景观中不可缺少的部分，它不仅自身具有较高的观赏性，还强调艺术灯的景观与景区历史文化、周围环境的协调统一，景观灯利用不同的造型、相异的光色与亮度来造景。
3.目前市场上的景观灯大致可以分为两种，第一种采用市政供电的方式进行照明，第二种采用太阳能供电板的方式将供电板产生的电能传输至照明灯，进行照明，第一种方式不能有效减少发电厂废气废物排放，环保性较差，第二种方式，即不能免除太阳能板的支撑架或灯杆的成本，并且太阳能供电板与照明灯为分开安装，设计存在缺陷，不存在美观性，不便于使用。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种光伏一体化水晶景观灯，包括底座，所述底座的上端固定安装有安装柱，所述安装柱的上端固定安装有灯座，所述灯座的上端固定安装有照明灯，所述照明灯的外侧设置有透明材质的灯罩，所述灯罩的内侧设置有与照明灯电连接的碲化镉太阳能电池，所述安装柱的内部开设有安装槽，所述安装槽的内部固定安装有与碲化镉太阳能电池均电连接的蓄电池和光伏控制器。
5.优选的，所述碲化镉太阳能电池包括设置于灯罩内侧的tco层，设置于所述tco层内侧的cds窗口层，设置于所述cds窗口层内侧的cdte吸收层，设置于所述cdte吸收层内侧的背接触层，设置于所述背接触层内侧的背电极，所述tco层、cds窗口层、cdte吸收层、背接触层和背电极均为圆柱状，并且圆心均位于同一条竖直线上。
6.优选的，所述灯罩的材质为有机玻璃或无机玻璃中的一种。
7.优选的，所述无机玻璃选自石英玻璃、硅酸盐玻璃和钠钙玻璃中的至少一种。
8.优选的，所述碲化镉太阳能电池的光电转换效率≥13％。
9.优选的，所述碲化镉太阳能电池的填充因子ff≥69％。
10.优选的，所述光伏一体化水晶景观灯还包括旁路二极管，所述旁路二极管与碲化镉太阳能电池相电连接。
11.优选的，所述碲化镉太阳能电池运行的温度范围在
‑
45℃～ 90℃。
12.优选的，所述碲化镉太阳能电池运行的温度范围在
‑
40～ 85℃。
13.优选的，所述碲化镉太阳能电池由碲化镉太阳能电池单元组成，所述碲化镉太阳能电池单元每平方米的的额定功率在130
‑
140w。
14.有益效果：本技术方案中的光伏一体化水晶景观灯，将碲化镉太阳能电池与照明灯有机的结合在一起，通过碲化镉太阳能电池中的tco层、cds窗口层、cdte吸收层、背接触层和背电极可以将太阳能转化为电能，并存储在蓄电池上，在存储电能的过程中，光伏控制
器即可快速实时采集光伏一体化水晶景观灯当前的工作状态，也可以保护蓄电池。在夜晚时，蓄电池可以为照明灯提供电力，免除了市电能源消耗成本，同时消除了传统太阳能灯具视觉效果较差，以及免除了太阳能板的支撑架或灯杆的成本，提高了景观灯的美观性，能够更好的推动新能源的普及，取代现有市电景观灯和太阳能灯，有效减少发电厂废气废物排放，改善环境，促进经济社会可持续发展。
附图说明
15.图1为本发明立体结构示意图；
16.图2为本发明安装柱内部结构示意图；
17.图3为本发明灯罩和碲化镉太阳能电池的剖面结构示意图；
18.图4为本发明灯罩和碲化镉太阳能电池的部分层次结构示意图。
19.图中：1、底座；2、安装柱；3、灯座；4、照明灯；5、灯罩；6、tco层；7、cds窗口层；8、cdte吸收层；9、背接触层；10、背电极；11、安装槽；12、蓄电池；13、光伏控制器。
具体实施方式
20.为了下面的详细描述的目的，应当理解，本发明可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。
21.尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。
22.当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如，从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。
23.为解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种光伏一体化水晶景观灯，包括底座，所述底座的上端固定安装有安装柱，所述安装柱的上端固定安装有灯座，所述灯座的上端固定安装有照明灯，所述照明灯的外侧设置有透明材质的灯罩，所述灯罩的内侧设置有有与照明灯电连接的碲化镉太阳能电池，所述安装柱的内部开设有安装槽，所述安装槽的内部固定安装有与碲化镉太阳能电池均电连接的蓄电池和光伏控制器。
24.作为一种优选的技术方案，所述碲化镉太阳能电池包括设置于灯罩内侧的tco层，设置于所述tco层内侧的cds窗口层，设置于所述cds窗口层内侧的cdte吸收层，设置于所述
cdte吸收层内侧的背接触层，设置于所述背接触层内侧的背电极，所述tco层、cds窗口层、cdte吸收层、背接触层和背电极均为圆柱状，并且圆心均位于同一条竖直线上。
25.作为一种优选的技术方案，所述灯罩的材质为有机玻璃或无机玻璃中的一种。
26.作为一种优选的技术方案，所述无机玻璃选自石英玻璃、硅酸盐玻璃和钠钙玻璃中的至少一种。
27.作为一种优选的技术方案，所述灯罩的材质为有机玻璃。
28.发明人将碲化镉太阳能电池与照明灯有机的结合在一起，通过碲化镉太阳能电池产生的电能通过蓄电池提供给照明灯，既节省了市政用电，又节省了碲化镉太阳能电池单独安装所需要的太阳能支架等零部件，还提升了景观灯的可欣赏性。通过使用透明的有机玻璃作为灯罩，利用有机玻璃较大的透光率，能够保证太阳光最大限度的投射过灯罩，使碲化镉太阳能电池吸收太阳光，将光能转化为电能，提高碲化镉太阳能电池的发电效率，而且也能使照明灯产生的灯光透射过灯罩，提高夜晚的光照率。tco层即透明导电氧化层，主要起的是透光和导电的作用。cds窗口层即n型半导体，cdte吸收层即p型半导体。cds窗口层能够与cdte吸收层组成p
‑
n结，是碲化镉太阳能电池最核心的部分。背接触层和背电极能够降低cdte和金属电极的接触势垒，使金属电极与cdte形成欧姆接触，引出电流。cdte作为一种重要的ⅱ—
ⅵ
族化合物半导体材料，晶体结构为闪锌矿型，具有直接跃迁型能带结构，使得碲化镉太阳能电池具有良好的弱光性和温度系数，cdte的禁带宽度1.5ev(25℃)，室温电子迁移率1050cm2/(v
·
s)，室温空穴迁移率80cm2/(v
·
s)。
29.作为一种优选的技术方案，所述碲化镉太阳能电池的光电转换效率≥13％。
30.作为一种优选的技术方案，所述碲化镉太阳能电池的光电转换效率为13.12％。
31.本技术方案碲化镉太阳能电池中的光电转换效率根据标准iec 61646测试得到的。
32.作为一种优选的技术方案，所述碲化镉太阳能电池的填充因子ff≥69％。
33.作为一种优选的技术方案，所述碲化镉太阳能电池的填充因子ff为69.55％。
34.本技术方案中碲化镉太阳能电池的填充因子根据标准iec 61646测试得到的。
35.作为一种优选的技术方案，所述光伏一体化水晶景观灯还包括旁路二极管，所述旁路二极管与碲化镉太阳能电池相电连接。
36.串联的太阳能电池中，被遮蔽的太阳能电池将被当作负载消耗其他有光照的太阳能电池所产生的能量。被遮蔽的太阳能池会发热，产生热斑效应，这种效应会严重的破坏太阳能电池。当太阳能电池片中出现热斑效应不能发电时，旁路二极管会起到旁路作用，让其它太阳能电池片所产生的电流从旁路二极管中流出，降低遮蔽现象的产生。
37.作为一种优选的技术方案，所述碲化镉太阳能电池运行的温度范围在
‑
45℃～ 90℃。
38.作为一种优选的技术方案，所述碲化镉太阳能电池运行的温度范围在
‑
40～ 85℃。
39.碲化镉太阳能电池在一定的温度范围内具有较稳定的光电转换效率，当环境温度过低或者环境温度过高时，均会对碲化镉太阳能电池的光电转换效率产生一定的影响，使碲化镉太阳能电池的光电转换效率下降。
40.作为一种优选的技术方案，所述碲化镉太阳能电池的额定功率在250～270w，所述
碲化镉太阳能电池单元的长度为1.6m，所述碲化镉太阳能电池单元的长度为1.2m，所述碲化镉太阳能电池单元的面积为1.92m2。
41.作为一种优选的技术方案，所述碲化镉太阳能电池由碲化镉太阳能电池单元组成，所述碲化镉太阳能电池单元每平方米的的额定功率在130
‑
140w。
42.本技术方案中碲化镉太阳能电池的额定功率是根据标准iec 61646测试得到的。
43.另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
44.实施例1
45.本实施例提供了一种光伏一体化水晶景观灯，如图1所示，包括底座1，所述底座1的上端固定安装有安装柱2，所述安装柱2的上端固定安装有灯座3，所述灯座3的上端固定安装有照明灯4，所述照明灯4的外侧设置有透明材质的灯罩5，所述灯罩5的内侧设置有给照明灯4供电的碲化镉太阳能电池，所述碲化镉太阳能电池电连接有旁路二极管，如图2所示，所述安装柱2的内部开设有安装槽11，所述安装槽11的内部固定安装有与碲化镉太阳能电池均电连接的蓄电池12和光伏控制器13。如图3和图4所示，所述碲化镉太阳能电池包括设置于灯罩5内侧的tco层6，设置于所述tco层6内侧的cds窗口层7，设置于所述cds窗口层7内侧的cdte吸收层8，设置于所述cdte吸收层8内侧的背接触层9，设置于所述背接触层9内侧的背电极10，所述tco层6、cds窗口层7、cdte吸收层8、背接触层9和背电极10均为圆柱状，并且圆心均位于同一条竖直线上。本实施例中的所述灯罩的材质为有机玻璃。本技术方案中所述碲化镉太阳能电池的光电转换效率为13.12％，所述碲化镉太阳能电池的填充因子ff为69.55％，所述碲化镉太阳能电池运行的温度范围在
‑
40～ 85℃，所述碲化镉太阳能电池的额定功率在251.848w，所述碲化镉太阳能电池的长度为1.6m，所述碲化镉太阳能电池的长度为1.2m，所述碲化镉太阳能电池单元的面积为1.92m2。通过底座1可以对光伏一体化水晶景观灯进行固定和安装，在白天，光伏一体化水晶景观灯内部的tco层6、cds窗口层7、cdte吸收层8、背接触层9和背电极10可以将太阳能转化为电能，并存储在蓄电池12上，在存储电能的过程中，光伏控制器13既可快速实时采集光伏一体化水晶灯当前的工作状态，也可以保护蓄电池12，在夜晚时，蓄电池12可以为照明灯4提供电力，免除了市电能源消耗成本，同时消除了传统太阳能灯具视觉效果较差，以及免除了太阳能板的支撑架或灯杆的成本，提高了景观灯的美观性，能够更好的推动新能源的普及，取代现有市电景观灯和太阳能灯，有效减少发电厂废气废物排放，改善环境，促进经济社会可持续发展。
46.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。