專利名稱：帶有光電轉化層的真空玻璃的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于玻璃深加工技術及太陽能利用的綜合領域，特別是ー種新型的節(jié)能環(huán)
保的真空玻璃。
背景技術：
真空玻璃以其良好的隔音、保溫性能得到人們的認可，目前在エ農業(yè)、建筑等需要隔音保溫的行業(yè)正逐步取代傳統(tǒng)的平板玻璃及中空玻璃產品，并且經過幾十年的研究發(fā)展，國內外在拓展真空玻璃應用范圍的研究越來越多。目前現(xiàn)有的透明真空玻璃產品只能實現(xiàn)隔熱隔音的利用，而不能實施光電轉換利用；而暴露在空氣中光電轉化材料易氧化，從而降低光電轉化效率。設計ー種將真空玻璃與 光電轉化結合的ー種新型的帶有光電轉化層的真空玻璃實現(xiàn)真空玻璃的光電轉換利用，以期實現(xiàn)太陽能的光熱光電同時利用具有重要的現(xiàn)實意義。
發(fā)明內容本發(fā)明就是為了解決上述太陽能綜合利用及エ農業(yè)及建筑節(jié)能方面一系列的的技術問題，將光電轉換利用起來，通過有效的設計可將太陽光的能量進行最大化的利用。本發(fā)明提供ー種新型的真空玻璃，解決現(xiàn)有真空玻璃技術產品光電轉換功能問題，實現(xiàn)了真空玻璃與光伏發(fā)電真正的結合并進行了優(yōu)化。本發(fā)明還為解決光電轉化層的氧化損耗提供了一種新的方式將光電轉化層進行密封后，其所處的環(huán)境為真空狀態(tài)或近真空狀態(tài)，光電轉化層的氧化與破環(huán)會大大降低，提高其壽命，維持了光電轉化層的高效光電轉換。本發(fā)明的技術方案是帶有光電轉化層的真空玻璃，包括上玻璃板、支撐柱、真空封接焊劑、下玻璃板、吸氣劑構成的真空玻璃，其特征是所述的真空玻璃在真空腔的ー側設有光電轉化層，在光電轉化層的兩側面上設有導線連接真空封接焊劑處設置固定的電極。所述的真空玻璃的上玻璃板的上下表面中至少有一面玻璃板上鋪有增加玻璃透光率的增透膜。所述的設有光電轉化層ー側的玻璃板為非透光材料的陶瓷板或金屬板。所述的支撐柱一端與光電轉化層接觸，另一端與玻璃板接觸。所述光電轉化層鍍在真空玻璃的真空層內下玻璃板的上側面，或者將單獨制作的光電轉化層片擺放在真空玻璃的真空腔內的ー側。所述的支撐柱采用半徑r=0. 3-0. 5mm,高度h=0. 1-0. 5mm的圓柱形型金屬材料或
陶瓷材料。帶有光電轉化層的真空玻璃制作完成后靠大氣壓的作用可將其完全固定并保證
真空層的厚度。所述的真空玻璃的真空層為0. lmm-0. 5mm,即與支撐柱的高度相適應。所述的上下玻璃板四周設有密封焊料，在涂焊料前先將下玻璃板內表面距邊界IOmm范圍噴砂磨削并保證一定的粗糙度，這樣可有效的保證焊接的強度和可靠性，焊料兩側為玻璃，導線從焊料中通過。所述的真空封接焊劑可根據(jù)需要選取，但必須保證采用能嚴密的將兩玻璃板粘結、不漏氣、不導電、保持真空度達到標準的使用年限的焊料，例如低溫無鉛玻璃粉、絕緣材料用玻璃粉、各種粉末冶金材料及納米焊料等。本發(fā)明的有益之處I、通過整體的設計，使得光電轉化層可直接被鍍在真空層內下玻璃板的上側面，直接封裝后進行使用，從而降低了相對生產成本；2、帶有光電轉化層的真空玻璃不僅具有良好的隔熱、隔音效果，將光電轉化層進行密封后，其所處的環(huán)境為真空狀態(tài)或近真空狀態(tài)，光電轉化層的氧化與破環(huán)會大大降低， 提高其壽命，維持了光電轉化層的高效光電轉換。若設備使用本發(fā)明后通過一體化的設計計算可以實現(xiàn)光電轉化利用，取得太陽能的最大利用效率，相應的可以進一歩的降低太陽能應用的成本；3、本發(fā)明與普通真空玻璃產品相比，由于帶有光電轉化層的真空玻璃具有高的熱阻的特點，其防結露結霜性能更加優(yōu)良，并且本發(fā)明可采用玻璃與陶瓷或者金屬材料的組合，其強度大大提高，特別是抗風壓強度；并且其導熱系數(shù)明顯増大。

圖I是本發(fā)明的斷面結構示意圖。圖2是本發(fā)明的平面結構示意圖。圖中1封接焊料、2增透膜、3上玻璃板、4增透膜、5支撐柱、6吸氣劑、7光電轉化層、8下玻璃板、9真空腔、10隔熱碗、11電極。
具體實施方式
為了能更加清楚的表述本發(fā)明，結合附圖對本發(fā)明作進ー步的說明。如圖I與圖2所示，本發(fā)明所提供的帶有光電轉化層的真空玻璃，其主要包括上玻璃板3、下玻璃板8、支撐柱5、封接焊料I、光電轉化層7、吸氣劑6等。真空玻璃的真空腔內ー側下玻璃板6的表面鍍光電轉化層7，光電轉化層的材質可根據(jù)需要選取，在光電轉化層的兩側面上設有導線連接真空封接焊劑處設置固定的電極11。表面鍍光電轉化層7的下玻璃板6的材料為陶瓷、金屬等非透光材料。光電轉化層還可以單獨制作成光電轉化層片，擺放在真空玻璃的真空腔內的ー側。上玻璃板的兩表面至少有一面鍍有ー層增透膜2與4，，并在鍍膜的ー側玻璃磨削出凹坑作為吸氣劑槽，內部放置吸氣劑6，之后在下玻璃板8的上表面四周均布密封焊料1，保證密封焊料I將電極11完全固定，不得出現(xiàn)松動。為保證吸氣劑在高頻加熱激活時不致將熱量傳給玻璃，在吸氣劑6周圍可設置隔熱碗10。支撐柱采用半徑r=0. 3-0. 5mm,高度h=0. 1-0. 5mm的圓柱形型金屬材料或陶瓷材料。支撐柱設置在真空玻璃的真空腔內，一端與光電轉化層接觸，另一端與玻璃板接觸。帶有光電轉化層的真空玻璃制作完成后靠大氣壓的作用可將其完全固定并保證真空層的厚度。真空玻璃的真空層的厚度(上玻璃板與下玻璃板之間的間隙)0. lmm-0. 5mm,即與支撐柱的高度相適應。采用化學氣相沉積法將光電轉化層7，如單晶硅、多晶硅、神化鎵等非晶硅光電轉換材料沉積到下玻璃板7表面。本實施例中的下玻璃7可以采用陶瓷、金屬等材料。[0025]上玻璃板與下玻璃板四周設有密封焊料，在涂焊料前先將下玻璃板內表面距邊界IOmm范圍噴砂磨削并保證一定的粗糙度，這樣可有效的保證焊接的強度和可靠性，焊料兩側為玻璃，導線從焊料中通過。真空封接焊劑可根據(jù)需要選取，但必須保證采用能嚴密的將兩玻璃板粘結、不漏氣、不導電、保持真空度達到標準的使用年限的焊料，例如低溫無鉛玻璃粉、絕緣材料用玻璃粉、各種粉末冶金材料及納米焊料等。光電轉化層，是將相同的材料或兩種不同的半導體材料做成PN結電池結構，材料為單晶硅、多晶硅以及砷化鎵等非晶硅光電轉換材料。當帶有光電轉化層的真空玻璃通過光線的照射作用，光電轉化層7將光能轉換為電能，電能通過埋在封接焊料I中的電極11存到電池中備用或直接向外供電，實現(xiàn)光電的轉化與利用。與儲熱設備配套使用后透過平板式光熱光電轉換真空玻璃板的太陽能轉化為熱能。這樣的設計不僅能實現(xiàn)光熱的迅速轉換，更能有效的降低光電轉化層的溫度，提高光電轉換的效率。權利要求1.一種帶有光電轉化層的真空玻璃，包括上玻璃板、支撐柱、真空封接焊劑、下玻璃板、吸氣劑構成的真空玻璃，其特征是所述的真空玻璃在真空腔的一側設有光電轉化層，在光電轉化層的兩側面上設有導線連接真空封接焊劑處設置固定的電極。
2.根據(jù)權利要求I所述的帶有光電轉化層的真空玻璃，其特征是所述的真空玻璃的上玻璃板的上下表面中至少有一面玻璃板上鍍有增加玻璃透光率的增透膜。
3.根據(jù)權利要求I所述的帶有光電轉化層的真空玻璃，其特征是所述的設有光電轉化層一側的玻璃板為非透光材料的陶瓷板或金屬板。
4.根據(jù)權利要求I所述的帶有光電轉化層的真空玻璃，其特征是所述的支撐柱一端與光電轉化層接觸，另一端與玻璃板接觸。
5.根據(jù)權利要求I所述的帶有光電轉化層的真空玻璃，其特征是所述光電轉化層鍍在真空玻璃的真空層內下玻璃板的上側面。
6.根據(jù)權利要求I所述的帶有光電轉化層的真空玻璃，其特征是所述光電轉化層為單獨制作的光電轉化層片，光電轉化層片擺放在真空玻璃的真空腔內的一側。
7.根據(jù)權利要求I所述的帶有光電轉化層的真空玻璃，其特征是所述光電轉化層是將相同的材料或兩種不同的半導體材料做成PN結電池結構，材料為單晶硅、多晶硅以及砷化鎵等非晶硅光電轉換材料。
專利摘要帶有光電轉化層的真空玻璃，包括上玻璃板、支撐柱、真空封接焊劑、下玻璃板、吸氣劑構成的真空玻璃，其特征是所述的真空玻璃在真空腔的一側設有光電轉化層，在光電轉化層的兩側面上設有導線連接真空封接焊劑處設置固定的電極。真空腔內光電轉化層將太陽光轉換為電能，完成光電轉化綜合利用，本實用新型不僅結構合理，光能利用率高；而且有效的降低光電轉換層的氧化，提高其壽命與光電轉化效率；并且生產制造工藝合理，相對成本低，節(jié)能環(huán)保，易于大規(guī)模推廣使用。
文檔編號C03C27/06GK202395002SQ201120565050
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者張劍峰, 張瑞宏, 沈輝, 王洪亮, 繆宏, 趙映, 金亦富 申請人:揚州大學