[发明专利]一种用于园林绿化工程的自供能电动锯

摘要

本申请涉及一种用于园林绿化工程的自供能电动锯，包括管状的电锯杆和锯片；电锯杆包括电动机和太阳能组件，电动机设置于电锯杆的中央位置，太阳能组件设置于电锯杆的一侧，通过电线连接至电动机，电动机的另一端连接有开关，开关设置于电锯杆的末端自由端。该电动锯达到高效利用太阳能的目的，减少能源消耗，制作成本低，具有很大的应用前景。

主权项

1.一种用于园林绿化工程的自供能电动锯，其特征在于：所述电动锯包括管状的电锯杆和锯片；所述电锯杆包括电动机和太阳能组件，所述电动机设置于电锯杆的中央位置，所述太阳能组件设置于电锯杆的一侧，通过电线连接至电动机，所述电动机的另一端连接有开关，所述开关设置于电锯杆的末端自由端；所述太阳能电池组件包括黑硅太阳能电池模块和蓄电池；该黑硅太阳能电池模块为基于P型硅片的黑硅结构，该黑硅结构为在硅片表面金字塔结构基础上利用Cu/Ni合金膜的辅助化学法刻蚀制备，该金字塔结构为在2.8wt.％的NaOH和7vol.％的异丙醇混合溶液中腐蚀得到；所述黑硅结构上面依次为扩散层、光活性层、SiO₂/Al₂O₃/SiN_X叠层钝化膜、电极缓冲层和上电极；所述光活性层掺杂有Fe₃O₄磁性纳米粒子；所述黑硅结构下面依次为电极缓冲层、下电极；所述SiO₂/Al₂O₃/SiN_X叠层钝化膜的厚度约70nm；其中，所述扩散层为使用三氯氧磷为掺杂磷元素扩散源；所述黑硅太阳能电池组模块的制备方法包括以下步骤：步骤一，清洗硅片：取一定尺寸P型硅片，将硅片浸泡在体积比3：2的硫酸‑双氧水混合溶液中并进行超声处理5min，将硅片浸入15vol％HF溶液，然后采用去离子水对硅片冲洗2min，接着将硅片置于0.5wt.％的HF溶液中漂洗1min，以去掉硅片表面自然氧化层，最后用去离子水冲洗2min；步骤二，制备金字塔结构：配制2.8wt.％的NaOH和7vol.％的异丙醇混合溶液，将硅片置于混合溶液中于80℃下超声腐蚀1h，在硅片表面得到金字塔减反结构；步骤三，制备黑硅结构：将硅片放置于磁控溅射仪中，抽真空至1.2×10^‑4Pa以下，同时磁控溅射Cu靶、Ni靶，功率分别为140W、120W，磁控溅射Cu靶、Ni靶时间为5min，使其形成Cu/Ni合金膜；将上述溅射有Cu/Ni合金膜的硅片放置于2.7M H₂O₂和8.3M HF的混合溶液中，在92℃下腐蚀100min，使硅片表面腐蚀出硅纳米结构，即黑硅结构，腐蚀完后用盐酸溶液对其进行清洗，去除残留的Ni颗粒，最后用去离子水清洗硅片；步骤四，制备黑硅太阳电池：1)将制备好的硅片，采用三氯氧磷液态源扩散形成扩散层，扩散温度为800℃～1150℃；采用四氟化碳和氧气的等离子体周边刻蚀，将硅片的边缘的扩散层去除，使上下两面隔断，然后利用3vol％低浓度氢氟酸溶液对硅片清洗30s去除磷硅玻璃；2)按Fe₃O₄:P3HT:PCBM＝0.018:1:0.8的质量比将Fe₃O₄磁性纳米粒子掺杂到光活性层溶液中，掺杂浓度为1％，然后将硅片置于上述光活性层溶液中，超声振荡30min，在硅片表面覆盖一层光活性层；其中，Fe₃O₄磁性纳米粒子采用液相共沉淀方法制备如下：将0.85g FeCl₃·6H₂O与0.3g FeCl₂·4H₂O，在氮气保护下溶解于200ml超纯水中制成铁盐混合溶液；80℃下，强烈磁力搅拌，将2ml质量浓度为25％的氨水缓慢加入铁盐混合溶液中，当溶液pH值升高到7～8时，铁盐水解产生大量黑色的Fe₃O₄磁性纳米粒子，继续滴加氨水至pH＝9反应3h，使水解趋于完全；将黑色Fe₃O₄磁性纳米粒子用磁铁从溶液分离出来，超纯水洗涤，然后分散于200ml超纯水中，加入2ml质量浓度为25％的氨水和1ml油酸，于80℃恒温强烈磁力搅拌1h；最后向溶液中缓慢加入质量浓度为36％的浓盐酸，直至烧瓶中产生块状沉淀，将块状沉淀用磁铁收集后再用乙醇清洗3次，去除未反应的油酸，得到油酸修饰的Fe₃O₄磁性纳米粒子；3)采用高温氧化法，将上述所得的硅片载入高温氧化炉，向炉内通入氧气，使硅片在氧化氛围中，表面逐渐被氧化生成5～10nm厚的SiO₂，然后将该硅片放入磁控溅射仪中，利用反应磁控溅射方法首先蒸镀一层Al₂O₃薄膜，厚度约40nm，然后再利用PECVD法沉积一层氮化硅，使其形成SiO₂/Al₂O₃/SiN_X叠层钝化膜；4)制备电极缓冲层：利用射频磁控溅射方法，分别在硅片上表面和下表面沉积一层Cr膜，厚度为100nm，作为上下电极的缓冲层；5)制备电极：采用丝网印刷的方法，分别制作黑硅太阳能电池的上下电极和背电场，最后对黑硅太阳能电池烧结，使电极与硅形成良好的欧姆接触，然后将导线连接至上下电极。