本實(shí)用新型涉及光伏電池片氫鈍化領(lǐng)域，特別涉及一種抗光衰爐用高導(dǎo)熱大功率集成式LED燈條。

背景技術(shù)：

太陽能發(fā)電技術(shù)是目前最重要的可再生能源技術(shù)之一。當(dāng)下太陽能發(fā)電成本仍然高于傳統(tǒng)能源，制約了其大規(guī)模的應(yīng)用。為此，產(chǎn)業(yè)界和科學(xué)界一直致力于提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率、降低太陽能電池的制造成本。

太陽能發(fā)電是基于半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)。P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體接觸形成PN結(jié)，產(chǎn)生強(qiáng)大的內(nèi)部電場(chǎng)。當(dāng)光照射半導(dǎo)體時(shí)激發(fā)產(chǎn)生的電子一空穴被電場(chǎng)分離，被分離的電子和空穴在半導(dǎo)體基體中擴(kuò)散到表面被電極收集，從而對(duì)外提供電能。因此太陽能電池對(duì)作為基體的半導(dǎo)體材料提出了兩個(gè)最主要的要求:高純和高完整。高純是指半導(dǎo)體材料中的雜質(zhì)少；高完整是指半導(dǎo)體材料的晶格完整性高。這是因?yàn)榘雽?dǎo)體中的雜質(zhì)和晶格缺陷會(huì)使光照產(chǎn)生的電子和空穴復(fù)合耗損，導(dǎo)致被收集的載流子數(shù)量下降從而使太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率降低。

按半導(dǎo)體材料劃分，太陽能電池可分為晶體硅太陽能電池、化合物太陽能電池、有機(jī)太陽能電池等，其中晶體硅太陽能電池是目前最主流的太陽能電池。這是由于硅晶體的優(yōu)異特性導(dǎo)致的，其中一個(gè)很重要的特點(diǎn)就是硅晶體容易實(shí)現(xiàn)高純和高完整這兩個(gè)要求，例如用于制造太陽能電池的硅晶體純度高達(dá)6個(gè)9以上；容易制備單晶體的硅(雖然多晶體的硅也被應(yīng)用于制造太陽能電池)。

即使如此，硅晶體中極少量的雜質(zhì)和缺陷仍然對(duì)太陽能電池的性能產(chǎn)生了顯著影響，甚至制約了電池效率的進(jìn)一步提高。硅晶體中的雜質(zhì)除了故意摻入的摻雜劑一硼和磷之外，還包括氧、碳、氮等輕元素雜質(zhì)(其中硼和氧會(huì)形成硼氧復(fù)合體，它對(duì)電子一空穴具有高復(fù)合活性)以及鐵、鉆、鎳、鉻、銅等過渡金屬雜質(zhì)。

硅晶體中的缺陷包括本征點(diǎn)缺陷外，特別是指晶界、位錯(cuò)以及晶體表面的硅懸掛鍵等。這些雜質(zhì)和缺陷成為光生電子一空穴的“殺手”，顯著降低了少數(shù)載流子的壽命從而降低了太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。

晶體硅中的氫元素對(duì)太陽能電池有著重要作用。硅中的氫原子具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性，它能夠與輕元素雜質(zhì)及其復(fù)合體反應(yīng)；與摻雜原子硼、磷反應(yīng)；與過渡金屬雜質(zhì)反應(yīng)；與硅懸掛鍵結(jié)合，富集在晶體表面、晶界、位錯(cuò)區(qū)域；甚至與其他氫原子反應(yīng)形成氫分子等。因此可以利用氫原子與其他雜質(zhì)和缺陷的反應(yīng)來鈍化這些復(fù)合中心的復(fù)合活性，提高硅晶體中少數(shù)載流子的壽命。

據(jù)公開的文獻(xiàn)報(bào)道，在硅晶體中引入氫原子的方法如以下:

(1)在太陽能電池制造過程中利用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)沉積氮化硅薄膜。氮化硅薄膜中富含的氫原子擴(kuò)散到硅晶體的界面，鈍化了界面上的硅懸掛鍵，顯著降低了硅晶體的表面復(fù)合速率。

(2)氫等離子體處理。通過浸沒在氫等離子體中能在硅晶體的近表面引入氫原子。無論是沉積氮化硅薄膜還是氫等離子體處理，但這些方法存在的問題是:只能在硅晶體近表層(通常小于幾微米)引入氫，而無法在基體中引入高濃度的氫原子，所以氫原子對(duì)太陽能電池基體內(nèi)部的雜質(zhì)和缺陷的鈍化作用非常微弱。

如何實(shí)現(xiàn)在太陽能電池基體內(nèi)引入較高濃度的氫原子，最大化地利用其對(duì)基體內(nèi)雜質(zhì)和缺陷的鈍化作用。因此非平衡載流子的氫鈍化產(chǎn)生方法，對(duì)于提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率具有重要意義。

根據(jù)非平衡載流子的產(chǎn)生方法有：光熱法、電注入法。因此開發(fā)一種高導(dǎo)熱大功率集成式LED燈，用于光熱法的設(shè)備上,能有效的抑制電池片光衰。對(duì)于提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、高光強(qiáng)的抗光衰爐用高導(dǎo)熱大功率集成式LED燈條。高導(dǎo)熱大功率集成式LED燈，有效的抑制電池片光衰，采用大功率LED燈的金屬電路板,焊接在金屬散熱水箱表面的方式，通過金屬散熱水箱內(nèi)的水，迅速帶走金屬散熱水箱的熱能,實(shí)現(xiàn)LED快速散熱，從而達(dá)到較高的輸出功率。

為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是：一種抗光衰爐用高導(dǎo)熱大功率集成式LED燈條，包括散熱水箱，所述散熱水箱的正面采用液態(tài)金屬焊接的方式連接有一金屬電路板，所述散熱水箱的背面設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述金屬電路板的表面間隔設(shè)有若干個(gè)LED芯片。

作為本實(shí)用新型抗光衰爐用高導(dǎo)熱大功率集成式LED燈條的一種改進(jìn)，所述散熱水箱的空腔內(nèi)對(duì)應(yīng)所述散熱水箱的背面一側(cè)間隔設(shè)有多片散熱翅片，每片所述散熱翅片沿所述散熱水箱的長度方向上延伸、并與所述散熱水箱的空腔長度相同。

作為本實(shí)用新型抗光衰爐用高導(dǎo)熱大功率集成式LED燈條的一種改進(jìn)，每片所述散熱翅片的高度相同。

作為本實(shí)用新型抗光衰爐用高導(dǎo)熱大功率集成式LED燈條的一種改進(jìn)，所述散熱翅片的高度小于所述散熱水箱的空腔的高度。

作為本實(shí)用新型抗光衰爐用高導(dǎo)熱大功率集成式LED燈條的一種改進(jìn)，所述金屬電路板的表面裝有測(cè)溫探頭。

作為本實(shí)用新型抗光衰爐用高導(dǎo)熱大功率集成式LED燈條的一種改進(jìn)，所述散熱水箱的正面一端設(shè)有用于連接正電極座的正電極安裝孔，所述散熱水箱的正面另一端設(shè)有用于連接負(fù)電極座的負(fù)電極安裝孔。

作為本實(shí)用新型抗光衰爐用高導(dǎo)熱大功率集成式LED燈條的一種改進(jìn)，所述散熱水箱的兩端分別設(shè)有用于連接L形支架的支架連接孔。

作為本實(shí)用新型抗光衰爐用高導(dǎo)熱大功率集成式LED燈條的一種改進(jìn)，所述散熱水箱為鋁構(gòu)件，所述金屬電路板為銅構(gòu)件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：本實(shí)用新型采用了高導(dǎo)熱大功率集成式LED芯片，有效的抑制電池片的光衰，采用大功率LED燈的金屬電路板,焊接在金屬散熱水箱表面的方式，通過金屬散熱水箱內(nèi)的水，迅速帶走金屬散熱水箱的熱能,實(shí)現(xiàn)LED快速散熱，從而達(dá)到較高的輸出功率。

附圖說明

下面就根據(jù)附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型及其有益的技術(shù)效果作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，其中：

圖1是本實(shí)用新型正面立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型背面立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型散熱水箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記名稱：1、散熱水箱 2、金屬電路板 3、進(jìn)水口 4、出水口 5、LED芯片 6、散熱翅片 7、測(cè)溫探頭 8、正電極安裝孔 9、負(fù)電極安裝孔 10、支架連接孔。

具體實(shí)施方式

下面就根據(jù)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不局限于此。

如圖1、圖2和圖3所示，一種抗光衰爐用高導(dǎo)熱大功率集成式LED燈條，包括散熱水箱1，散熱水箱1的正面采用液態(tài)金屬低溫焊接的方式連接有一金屬電路板2，散熱水箱1的背面設(shè)有進(jìn)水口3和出水口4，金屬電路板2的表面間隔設(shè)有若干個(gè)LED芯片5。出水口4的水溫溫度比進(jìn)水口3的水溫溫度高。散熱水箱1可以是長方體、正方體、圓柱形或其它不規(guī)則的形狀。

優(yōu)選的，散熱水箱1的空腔內(nèi)對(duì)應(yīng)散熱水箱1的背面一側(cè)間隔設(shè)有多片散熱翅片6，每片散熱翅片6沿散熱水箱1的長度方向上延伸、并與散熱水箱1的空腔長度相同。

優(yōu)選的，每片散熱翅片6的高度相同。每片散熱翅片6的高度也可以制作成高低不一的。

優(yōu)選的，散熱翅片6的高度小于散熱水箱1的空腔的高度。散熱水箱1的空腔內(nèi)的散熱翅片6實(shí)現(xiàn)連通，便于帶走水箱溫度。

優(yōu)選的，金屬電路板2的表面裝有測(cè)溫探頭7。測(cè)溫探頭7與恒流源設(shè)備連接，可以有效反饋金屬電路板的表面溫度。

優(yōu)選的，散熱水箱1的正面一端設(shè)有用于連接正電極座的正電極安裝孔8，散熱水箱1的正面另一端設(shè)有用于連接負(fù)電極座的負(fù)電極安裝孔9。

優(yōu)選的，散熱水箱1的兩端分別設(shè)有用于連接L形支架的支架連接孔10。

優(yōu)選的，散熱水箱1為鋁構(gòu)件，金屬電路板2為銅構(gòu)件。散熱水箱1采用金屬的材料制作而成，可以快速帶走金屬電路板2的溫度。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：本實(shí)用新型采用了高導(dǎo)熱大功率集成式LED芯片，有效的抑制電池片的光衰，采用大功率LED燈的金屬電路板,焊接在金屬散熱水箱表面的方式，通過金屬散熱水箱內(nèi)的水，迅速帶走金屬散熱水箱的熱能,實(shí)現(xiàn)LED快速散熱，從而達(dá)到較高的輸出功率。

LED燈是由10組LED并聯(lián)構(gòu)成，每組LED是由88顆LED串聯(lián)構(gòu)成。LED燈銅電路板長522mm寬49mm,有效光照面積480*50＝24000平方毫米。色溫3000K，6W高光效LED芯片，85攝氏度時(shí),光效是156lm/W,25攝氏度時(shí),光效是170lm/W。

當(dāng)水冷正常工作時(shí)，水流量為7.2m3/h,輸出的光能最高可達(dá)5.42W/平方厘米,也就是說輸出的光能最高可達(dá)54.2個(gè)太陽光。出水管比進(jìn)水管水溫升高4攝氏度,LED燈銅電路板表面溫度升高18攝氏度。能有效的抑制電池片光衰。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和結(jié)構(gòu)的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同范圍限定。