一种液晶体二极管、液晶体电池片及液晶体电池棒

技术领域

本发明涉及二极管技术领域，具体为一种液晶体二极管、液晶体电池片及液晶体电池棒。

背景技术

随着环境保护要求越来越严格，清洁能源特别是太阳能光伏组件的应用越来越广泛。光伏组件通常由若干太阳能电池片串联组成。当光伏组件中的一个电池或一组电池或一基础光伏原件被大量遮光时，会产生弱光效应，导致该处呈反向偏置状态，从而使该区域背板材料烧毁或形成暗斑、焊点融化、封装材料老化、玻璃炸裂等问题。

发明内容

本发明主要是提供一种液晶体二极管、液晶体电池片及液晶体电池棒，解决现有技术在被大量遮光时，会产生弱光效应，导致该处呈反向偏置状态的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种液晶体二极管，包括P型半导体层和N型半导体层，以及设于P型半导体层外的负极片和设于N型半导体层外的正极片，所述P型半导体层和N型半导体层之间设有液晶层。

一种液晶体电池片，包括若干液晶体二极管串联形成的二极管串，若干所述二极管串并联设于电路板上，且若干所述二极管串外侧设有透光镜片，所述透光镜片对应所述液晶体二极管设置有聚光结构。

进一步，所述透光镜片对应所述液晶体二极管的一面设有凹槽。

一种液晶体电池棒，包括用于支撑的基材，以及若干在所述基材外侧串联且围合成环状的液晶体电池片，以及设于所述液晶体电池片外侧的透光保护层。

有益效果：1、液晶层能够形成聚光镜，从而能够将微弱的光线聚集成能量充足的光子；2、液晶层提升PN结的扩散与导电性，降低二极管的内阻，从而使本申请的液晶体光电二极管能接受微弱光能作为输入来产生电流，以及使其能够在弱光效应下工作、在反向偏置条件下工作；3、液晶体电池棒的设计能够使电池棒与电池棒之间留有足够的间隙，可以让阳光穿过间隙，不影响生态环境，同时利用所有可见或不可见的光，构成一个强大的液晶体电池发电系统。

附图说明

图1为本实施例的液晶光电二极管原理示意图；

图2为本实施例的液晶光电二极管结构示意图；

图3为本实施例的液晶体二极管阵列示意图；

图4为本实施例的液晶体电池片结构示意图；

图5为本实施例的液晶体电池片电路图；

图6为本实施例的透光镜片侧剖示意；

图7为本实施例的液晶体电池棒层状结构图；

图8为本实施例的液晶体电池棒多节串联侧视示意图。

附图标记：液晶体二极管A、P型半导体层1、N型半导体层2、负极片3、正极片4、液晶层Y、液晶体电池片B、电路板4、透光镜片5、聚光结构6、凹槽7、液晶体电池棒C、基材8、透光保护层9。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明涉及的一种液晶体二极管、液晶体电池片及液晶体电池棒技术方案进一步详细说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2所示，一种液晶体二极管A，包括P型半导体层1和N型半导体层2，以及设于P型半导体层1外的负极片3和设于N型半导体层2外的正极片4，所述P型半导体层1和N型半导体层2之间设有液晶层Y。

其中，液晶体光电二极管材料是硅、锗、砷化铟镓和硫化铅等。在内部，液晶体光电二极管由内置液晶层Y构成的聚光镜和表面区域，该液晶体光电二极管的内部结构类似于三极管。该液晶层的材质为三苯胺化合物、聚-N-乙烯基咔唑和噁二唑化合物。

工作原理：当光照射到液晶体二极管A表面时，设置在二极管PN结之间的液晶层Y会以聚光镜的方式将微弱的光线聚集成能量充足的光子直接撞击PN结内部，来产生电子-空穴对。这种机制也称为液晶聚光内光电效应，通常当用光线照射液晶体二极管A表面时，液晶会以50倍变焦将光能量射到PN结内部，以从PN结内去电离共价键，以产生空穴-电子对。由于电子-空穴对的产生而形成光电流，当能量超过0.1eV的光子照射到二极管时，就会形成5eV的光子进入二极管的耗尽区时，光子以高能量撞击原子，导致从原子结构中释放电子。电子释放后，产生自由电子和空穴，电子带负电荷，空穴带正电荷。耗尽区将具有内建电场，由于该内建电场，电子-空穴对远离PN结。因此，空穴向阳极移动，电子向阴极移动以产生光电流。内在激发和外在激发是二极管发生光子激发电流的两种方法。当共价键中的电子被光子激发到导带时，就会发生本征激发过程。所以当微弱的光线照射液晶光电二极管时，就会产生电流。

本申请中，在P型半导体层1和N型半导体层2之间设一个液晶层Y，在该处液晶层Y的作有2个：一是形成聚光镜，从而能够将微弱的光线聚集成能量充足的光子；二是提升PN结的扩散与导电性，降低二极管的内阻。从而使本申请的液晶体光电二极管能接受微弱光能作为输入来产生电流，以及使其能够在弱光效应下工作、在反向偏置条件下工作。

如图3、4、5、6所示，一种液晶体电池片B，包括若干液晶体二极管A串联形成的二极管串，若干所述二极管串并联设于电路板4上，且若干所述二极管串外侧设有透光镜片5，所述透光镜片5对应所述液晶体二极管A设置有聚光结构6。

其中，该液晶体电池片B不需要太阳直照射在电池片上，只要安装在有光的环境中就可以发电，光电转化效率高，弱光效应好，在室内光照下也能发电，以及放在任何一个有光的地方，利用空间所有可见或不可见的光来发电。聚光结构6可以采用现有的任意一种形式，如：凸透镜的形状。

进一步，所述透光镜片5对应所述液晶体二极管A的一面设有凹槽7。采用该结构能够提供液晶光电二极管的容纳空间。具体其在使用时要配合聚光结构6安装，或在凹槽7的另一面设置凸起，增加厚度形成凹透镜。

如图7、8所示，一种液晶体电池棒C，包括用于支撑的基材8，以及若干在所述基材8外侧串联且围合成环状的液晶体电池片B，以及设于所述液晶体电池片B外侧的透光保护层9。

进一步，所述透光保护层9的透光率大于91％。透光率大于91％能够保证其内的元件能够获取较多的光线。

其中，透光保护层9可以采用钢化玻璃管等透光材质，基材8可以采用内塑料管，作用为密封、绝缘、防水等，如：TPT、TPE等材质，以及该材质耐老化。

本申请设计液晶体电池棒C，电池棒与电池棒之间留有足够的间隙，可以让阳光穿过间隙，不影响生态环境，同时利用所有可见或不可见的光，特别是紫外线和红外线，这些看得见或看不见的光都将被转换成电能。可以通过将一根根液晶体电池棒C分布各个位置，构成一个强大的液晶体电池发电系统。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。