一种基于黑硅薄膜太阳能电池的正投光学微结构幕布

摘要

本发明提供了一种基于黑硅薄膜太阳能电池的正投光学微结构幕布，至少包括PET基底层，所述PET基底层上设置有呈微阵列分布的三角状黑硅薄膜太阳能电池；所述三角状黑硅薄膜太阳能电池的纵截面呈三角形结构；所述黑硅薄膜太阳能电池由上下层叠的各层次组成，其中位于最底部的层次为金属背电极，位于最顶部的层次为金属栅电极，各层次的纵截面均呈三角形状；所述黑硅吸光层的上表面上密布有呈金字塔微结构状的凸起，当外界的环境光从各个角度照射至黑硅吸光层时，光线在凸起间进行多次反射吸收直至被黑硅吸光层彻底吸收，从而黑硅薄膜太阳能电池将所吸收的太阳能转化为电能；所述金属背电极能够将从斜下方照射来的光线进行反射。

说明书

技术领域

本发明提供了一种光学微结构幕布，尤其提供了一种既能够抗外界环境光干扰，同时又能够吸收光能转化为电能的基于黑硅薄膜太阳能电池的正投光学微结构幕布，属于光学材料技术领域。

背景技术

投影幕布在日光或灯光影响之下，所投影图像的对比度、饱和度大大下降，色彩还原性不理想，因此在高亮度环境下使用投影幕布，解决环境光对投影效果的干扰就显得尤为重要。

已有的光学幕布中，美国发明专利US6842282B2采用玻璃微珠层和光栅层相结合的结构，采用玻璃微珠的溯源反射特性，并用光栅的涂黑侧壁吸收了部分环境光，提高了投影图像的对比度，但由于玻璃微珠溯源特性固有的特点使得部分反射光线偏离方向过大，投影图像亮度急剧下降，画面亮度损失严重。成都菲斯特科技有限公司发明专利CN104062839A采用金属介质镜面反光膜和微棱镜阵列结构层以及漫反射层相结合的结构，在微棱镜阵列结构层的一个侧壁上添加吸收层以吸收环境光，金属介质镜面反光膜由极高的镜面反射率，用于提高画面增益，使得投影画面具有良好的对比度，但此发明中所用光线吸收层材料吸光效率较为低下，在高亮度的室外环境下，环境光对投影画面影响仍较为严重，画面对比度，色彩还原度都受到较大影响，从金属介质镜面反光膜反射出来的光线不能全部进入到漫反射层，这使得部分光线有所损失，对投影效果有着较大的影响。

发明内容

本发明提供了一种基于黑硅薄膜太阳能电池的正投光学微结构幕布，解决了现有技术中的不足，该幕布能够极大地提高对环境干扰光的吸收能力，使得幕布在明亮环境下可以高对比度高饱和度的还原所投影画面；同时黑硅薄膜太阳能电池还能够将所吸收的光能转化为电能之后又对投影仪供电，节能环保。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种基于黑硅薄膜太阳能电池的正投光学微结构幕布，至少包括PET基底层，所述PET基底层上设置有呈微阵列分布的三角状黑硅薄膜太阳能电池，相邻的两个三角状黑硅薄膜太阳能电池之间的间距不大于投影图像像素的1/2；所述三角状黑硅薄膜太阳能电池的纵截面呈三角形结构，所述三角形结构中上斜面与PET基底层之间的夹角为30～90度，下斜面与PET基底层之间的夹角为30～65度；所述黑硅薄膜太阳能电池由上下层叠的金属栅电极、黑硅吸光层、P型硅层、N型硅层以及金属背电极组成，其中位于最底部的层次为金属背电极，位于最顶部的层次为金属栅电极，各层次的纵截面均呈三角形状，且各三角形有一个共同的顶点；

所述黑硅吸光层的上表面上密布有呈金字塔微结构状的凸起，所述凸起与凸起之间根部相连接，当外界的环境光从各个角度照射至黑硅吸光层时，光线在两个金字塔微结构状的凸起间进行多次反射吸收直至被黑硅吸光层彻底吸收，从而黑硅薄膜太阳能电池将所吸收的太阳能转化为电能；所述金属背电极能够将从斜下方照射来的光线进行反射。

所述上斜面与PET基底层之间的夹角为35度，下斜面与PET基底层之间的夹角为55度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、本发明在高亮度的环境下，外界光从各个角度照射至黑硅吸光层上，光线在两个金字塔微结构状的凸起间进行多次反射吸收直至被黑硅吸光层彻底吸收。而当投影仪投射出的光线从斜下方投射到幕布上时，光线投射到下斜面上，而下斜面又能够将从斜下方照射来的光线进行反射，因此投影仪所投射出的光线经反射后进入人眼。所以本发明所提供的基于黑硅薄膜太阳能电池的正投光学微结构幕布在高亮度的环境中仍然可以保持所投影画面的高对比度和色彩还原度。2、黑硅薄膜太阳能电池将外界光吸收后，还可以进一步将所吸收的光能转化为电能，又可以为投影仪提供一定的电力支撑，节能环保。

附图说明

图1为本发明提供的光学微结构幕布的纵截面结构图；

图2为黑硅吸光层的表面结构形貌图；

图3为黑硅吸光层的吸光原理演示图；

图中：1-PET基底层，2-金属栅电极，3-黑硅吸光层，4-P型硅层，5-N型硅层，6-金属背电极。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。

本发明所提供的基于黑硅薄膜太阳能电池的正投光学微结构幕布的结构如图1所示，所述PET基底层1上设置有呈微阵列分布的三角状黑硅薄膜太阳能电池，相邻的两个三角状黑硅薄膜太阳能电池之间的间距不大于投影图像像素的1/2。所述三角状黑硅薄膜太阳能电池的纵截面呈三角形结构，所述三角形结构中上斜面与PET基底层之间的夹角为30～90度，下斜面与PET基底层之间的夹角为30～65度；本实施例中作为优选，所述上斜面与PET基底层之间的夹角为35度，下斜面与PET基底层之间的夹角为55度。

所述黑硅薄膜太阳能电池由上下层叠的金属栅电极2、黑硅吸光层3、P型硅层4、N型硅层5以及金属背电极6组成，其中位于最底部的层次为金属背电极6，位于最顶部的层次为金属栅电极2。以上各层次的纵截面均呈三角形状，且各三角形有一个共同的顶点。

所述黑硅吸光层的上表面上密布有呈金字塔微结构状的凸起，所述凸起与凸起之间根部相连接，如图2所示；当外界的环境光从各个角度照射至黑硅吸光层时，光线在两个金字塔微结构状的凸起间进行多次反射吸收直至被黑硅吸光层彻底吸收，如图3所示。从而黑硅薄膜太阳能电池将所吸收的太阳能转化为电能；所述金属背电极能够将从斜下方照射来的光线进行反射。

本发明提供的基于黑硅薄膜太阳能电池的正投光学微结构幕布在高亮度的环境下使用时，外界光(电灯或太阳光，一般位于斜上方)从各个角度照射至黑硅吸光层上，光线在两个金字塔微结构状的凸起间进行多次反射吸收直至被黑硅吸光层彻底吸收。而当投影仪投射出的光线从斜下方投射到幕布上时，光线投射到下斜面上，而下斜面又能够将从斜下方照射来的光线进行反射，因此投影仪所投射出的光线经反射后进入人眼。所以本发明所提供的基于黑硅薄膜太阳能电池的正投光学微结构幕布在高亮度的环境中仍然可以保持所投影画面的高对比度和色彩还原度。