CN102283475B - 具有太阳能电池功能的电子手表链及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种表链，尤其是一种具有太阳能电池功能的电子手表链及其制备方法，具有太阳能电池功能的电子手表链由若干个链节连接而成，所述链节以链节本体为衬底，在其表面依次层叠背漆层、背电极层、薄膜电池层、前电极层和表漆层，所述链节两端分别配置两对铰接孔，在铰接孔中插入一枚绝缘销子，在绝缘销子外周需要导电的位置套上导电橡胶环，在需要绝缘的位置套上绝缘橡胶环，使两两需要连接的链节的电极导通，而不同电极间实现绝缘。本发明具有太阳能电池功能的电子手表链能够使太阳能电池具有足够的受光面，减少了与机芯内天线接收系统之间的相互干扰，避免与之互相屏蔽，有良好的装饰性和安装性。
Description
技术领域
本发明涉及一种表链，尤其涉及一种具有太阳能电池功能的电子手表链。
背景技术
电子手表因其轻便、价廉、准确而受到市场的认可。近年，太阳能电子表因其环保和易维护，以及生产技术的不断完善而被广泛采用，在电子手表中已逐步趋于主流。
中国发明专利ZL200510056903.2公开了“一种尤其用于手表的链节式表链，其包括一穿过多个由陶瓷材料制成的管状装饰链节的铰接式金属链条”，但是，这种表链结构无法用作需要导电的表链。
中国发明专利ZL200710125207.1公开了“一种硅薄膜太阳能电池及其制造方法”，这种太阳能电池由大规模集成串联式电池单元节构成，以透明导电基板为衬底，包括依序层叠的前电极层、薄膜电池层、背电极层和背层构成”这种薄膜太阳能电池若直接用于表链，则需要解决电极间的连接问题。
中国发明专利申请公开CN101364812A公开了“一种接收装置、电波表以及接收方法，通过简化电波表中天线的增益特性的切换，既能实现电波表的小型化及低成本化，又能提高接收性能的方法”，这一发明虽然力图解决电波表小型化问题，但是，由于表壳的表面十分有限，而电波信号接收和太阳能接收均需要利用表壳的表面，同时还存在互相干扰和衰减问题。
中国发明专利申请公开CN101727069A公开了“一种GPS电子表，既能保持微波的可靠接收，又能通过将太阳能电池及天线配置在表盘的背面侧来实现良好的装饰性及安装性”，该发明为了照顾太阳能电池的受光面和卫星信号的获取，需要对电子表表面位置进行严格分区，增加了设计和制造上的难度和复杂性，同时难免带来阳光和信号接收的不均匀性和衰减。
由于电波表、微波表、GPS技术在电子表中的采用，电子表中各组件间的位置配置和互相干扰问题日趋突出；此外，太阳能电池的能量转换必然受到受光面的影响，如何在使用过程中尽可能地增大受光面，以获得足够的电容量，供给上述部件的能量供应，也是深入开发电子表功能的重要因素。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种能够使太阳能电池具有足够的受光面，减少了与机芯内天线接收系统之间的相互干扰，避免与之互相屏蔽，有良好的装饰性和安装性的具有太阳能电池功能的电子手表链。
本发明是这样实现的：一种具有太阳能电池功能的电子手表链，由若干个链节连接而成，其特征在于：所述各链节以链节本体为衬底，在其表面依次层叠背漆层、背电极层、薄膜电池层、前电极层和表漆层，各薄膜电池层通过背电极层和前电极层分别延伸至链节的两端后相连形成一组的薄膜电池层。
所述链节两端分别配置两对铰接孔，在铰接孔中插入一枚绝缘销子，在绝缘销子两端的外周位置套上导电橡胶环，在绝缘销子中部的外周位置套上绝缘橡胶环，背电极层和前电极层分别通过绝缘销子的两端的导电橡胶环相连接导通，并通过绝缘销子中部的绝缘橡胶环实现绝缘。
所述链节本体使用塑料、陶瓷、石墨，金属或碳纤维。
所述背漆层是一种树脂保护层，漆层的厚度为10μm～100μm。
所述背电极层是一层连续的金属导电膜，分别延伸到链节两端同侧或异侧的铰接孔，用作背电极连接面，背电极层与链节本体边缘的距离不低于0.5mm。
所述薄膜电池层是至少含有一个PN结的非晶硅或微晶硅电池层。
所述前电极层是复合导电膜或SnO2、ITO、ZnO膜的一种透明导电膜，分别延伸到链节与导电膜异端同侧或异侧的铰接孔，用作前电极连接面，前电极层与链节本体边缘的距离不低于0.5mm。
所述表漆层采用透明绝缘膜，是一种或复合的树脂或SiO2保护层，表漆层的厚度为10μm～100μm。
所述绝缘销子使用塑料、陶瓷、石墨，金属、碳纤维，所述导电橡胶环使用橡胶、塑料、纤维等，其外径与链节本体两端的铰接孔紧密配合，内径必须保证与绝缘销子紧密配，所述绝缘橡胶环可以使用橡胶、塑料、纤维，其外径与绝缘销子紧密配合。
上述具有太阳能电池功能的电子手表链的制备方法：
步骤1：制备链节本体，链节本体材料按照链节形状要求，经过冲压成型，制成两端带有两对铰接孔的电子手表链链节。
步骤2：在链节本体表面涂覆绝缘的背漆层，将成型的链节本体，经过超声波清洗烘干后，采用电泳法涂覆绝缘的背漆层。
步骤3：镀覆背电极层，采用蒸发或磁控溅射技术在背漆层上镀一层连续金属导电膜，分别延伸到链节两端同侧或异侧的铰接孔，用作背电极连接面，背电极层与链节本体边缘的距离不低于0.5mm，形成背电极层，不需镀覆背电极层的部分采用腐蚀金属膜技术除去金属导电层。
步骤4：在背电极层上一次沉积P-I-N非晶硅或微晶硅薄膜电池层，在距离每个链节边沿0.3mm～0.7mm的链节表面采用化学气相沉积法，依次沉积P型非晶硅掺杂层、I型本征非晶硅层和N型非晶硅掺杂层。
步骤5：制备前电极层，采用沉积法在薄膜电池层上沉积SnO2透明导电膜，并使其延伸至与背电极层异侧的两端铰接孔中，用作前电极连接面，前电极层与链节本体边缘的距离不低于0.5mm。
步骤6：涂覆表漆层，采用涂覆法在前电极层表面涂覆一层透明绝缘、耐酸碱的绝缘膜，膜层的厚度为10μm～100μm，即可制成具有太阳能电池功能的电子手表链的链节。
步骤7：连接链节，根据所需长度，将具有太阳能电池功能的电子手表链的链节用绝缘销子连接，在绝缘销子与链节铰接孔间依次套上导电橡胶环和绝缘橡胶环，使其组成并联或串联的太阳能电池组电子手表链。
本发明具有太阳能电池功能的电子手表链有如下优点：采用将太阳能电池置于表链上，以便充分利用表链的受光面，同时可以与天线接收系统分离，既减少了相互间的干扰，又可以避免互相的屏蔽作用，另外，还可以尽可能地扩大天线的接收面，提高接收效率；安装时，在铰接孔中插入一枚绝缘销子，并在绝缘销子外周需要导电的位置套上导电橡胶环，而在需要绝缘的位置套上绝缘橡胶环，使两两需要连接的链节的电极导通，而不同电极间实现绝缘，采用这种结构结构简单、便于加工、连接可靠、成本低廉。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明具有太阳能电池功能的电子手表链的链节整体结构示意图。
图2是图1中的A-A剖面示意图。
图3是图2中的B-B剖面示意图。
图4是本发明具有太阳能电池功能的电子手表链的销子、导电橡胶环和绝缘橡胶环结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行详细的说明。
请参阅图1-图4所示，是本发明所述的一种具有太阳能电池功能的电子手表链，由若干个链节连接而成，其链节以链节本体1为衬底，在其表面依次层叠背漆层2、背电极层3、薄膜电池层4、前电极层5和表漆层6，链节两端分别配置两对铰接孔，分别用作电极连接面，安装时，在铰接孔中插入一枚绝缘销子7，在绝缘销子7外周需要导电的位置套上导电橡胶环8，而在需要绝缘的位置套上绝缘橡胶环9，使两两需要连接的链节的电极导通，而不同电极间实现绝缘。
链节本体1使用塑料、陶瓷、石墨，金属、碳纤维等不同材料制造，链节本体1的主平面两端分别配置两对铰接孔，分别用作电极连接面；链节本体1表面涂覆一层绝缘的背漆层2，背漆层2是一种绝缘、耐酸碱的树脂保护层，漆层的厚度为10μm～100μm；背电极层3采用蒸发或磁控溅射技术镀上一层连续的金属导电膜，分别延伸到链节两端同侧或异侧的铰接孔，用作背电极连接面，同侧或异侧的背电极取决于电子表链的太阳能电池间的并联或串联，背电极层3与链节本体1边缘的距离不低于0.5mm；薄膜电池层4是至少含有一个PN结的非晶硅或微晶硅电池层；前电极层5采用透明导电膜，可以是复合导电膜或SnO2、ITO、ZnO膜中的一种，前电极膜分别延伸到链节与被电极膜异端同侧或异侧的铰接孔，用作前电极连接面，同侧或异侧的背电极取决于电子表链的太阳能电池间的并联或串联，前电极层5与链节本体1边缘的距离不低于0.5mm；表漆层6采用透明绝缘膜，可以是一种或复合的绝缘、耐酸碱的树脂或SiO2保护层，表漆层6的厚度为10μm～100μm；绝缘销子7可以使用塑料、陶瓷、石墨，金属、碳纤维等不同材料制造；导电橡胶环8可以使用橡胶、塑料、纤维等不同材料制造，其外径必须保证与链节本体1两端的铰接孔紧密配合，其内径必须保证与绝缘销子7紧密配合；绝缘橡胶环9可以使用橡胶、塑料、纤维等不同材料制造，其外径必须保证与绝缘销子7紧密配合。
以不锈钢为链节本体材料的具有太阳能电池功能的电子手表链的制备方法：
步骤1：制备链节本体，以0.3mm不锈钢为本体材料，按照链节形状要求，经过冲压成型，制成两端带有两对铰接孔的电子手表链链节。
步骤2：在链节本体表面涂覆绝缘的背漆层，将步骤1成型的链节本体经过超声波清洗烘干后，采用电泳法涂覆绝缘的背漆层，所用背漆层为聚酯材料。
步骤3：镀覆背电极层，采用蒸发或磁控溅射技术在背漆层上镀一层连续铝导电膜，分别延伸到链节两端同侧的铰接孔，用作背电极连接面，背电极层与链节本体边缘的距离至少不低于0.5mm，形成背电极层，不需镀覆背电极层的部分采用腐蚀铝膜技术除去铝导电层。
步骤4：在背电极层上一次沉积P-I-N非晶硅或微晶硅薄膜层，在距离每个链节边沿0.3mm～0.7mm的链节表面采用化学气相沉积法，依次沉积P型非晶硅掺杂层、I型本征非晶硅层和N型非晶硅掺杂层。
步骤5：制备前电极层，采用沉积法在上述薄膜太阳能电池层上沉积SnO2透明导电膜，并使其延伸至与背电极层异侧的两端铰接孔中，用作前电极连接面，前电极层与链节本体边缘的距离至少不低于0.5mm。
步骤6：涂覆表漆层，采用涂覆法在前电极层表面涂覆一层透明绝缘、耐酸碱的聚酯树脂绝缘膜，膜层的厚度为10μm～100μm，即可制成具有太阳能电池功能的电子手表链链节。
步骤7：连接链节，根据所需长度，将上述制备的若干个链节用陶瓷绝缘销子连接，在陶瓷绝缘销子与链节铰接孔间依次套上导电橡胶环和绝缘橡胶环，使其组成并联的太阳能电池组电子手表链。
以聚酰胺塑料为链节本体材料的具有太阳能电池功能的电子手表链的制备方法：
步骤1：制备链节本体，以1mm厚的聚酰胺塑料为本体材料，按照链节形状要求，经过注塑成型，制成两端带有两对铰接孔的电子手表链链节。
步骤2：在链节本体表面涂覆绝缘的背漆层，将步骤1成型的链节本体经过超声波清洗烘干后，采用电泳法涂覆绝缘的背漆层，所用背漆层选用聚酰胺酰亚胺为材料。
步骤3：镀覆背电极层，采用蒸发或磁控溅射技术在背漆层上镀一层连续铝导电膜，分别延伸到链节两端异侧的铰接孔，用作背电极连接面，背电极层与链节本体边缘的距离至少不低于0.5mm，形成背电极层，不需镀覆背电极层的部分采用腐蚀铝膜技术除去铝导电层。
步骤4：在背电极层上一次沉积P-I-N非晶硅或微晶硅薄膜层，在距离每个链节边沿0.3mm～0.7mm的链节表面采用化学气相沉积法，依次沉积P型非晶硅掺杂层、I型本征非晶硅层和N型非晶硅掺杂层。
步骤5：制备前电极层，采用沉积法在上述薄膜太阳能电池层上沉积ZnO透明导电膜，并使其延伸至与背电极层相对应的异侧两端铰接孔中，用作前电极连接面，前电极层与链节本体边缘的距离至少不低于0.5mm。
步骤6：涂覆表漆层，采用涂覆法在前电极层表面涂覆一层透明绝缘、耐酸碱的聚酯树脂绝缘膜，膜层的厚度为10μm～100μm，即可制成具有太阳能电池功能的电子手表链链节。
步骤7：连接链节，根据所需长度，将上述制备的若干个链节用聚酰胺绝缘销子连接，在聚酰胺绝缘销子与链节铰接孔间依次套上导电橡胶环和绝缘橡胶环，使其组成串联的太阳能电池组电子手表链。
以陶瓷为链节本体材料的具有太阳能电池功能的电子手表链的制备方法：
步骤1：制备链节本体，以1mm陶瓷为本体材料，按照链节形状要求，经过烧结成型，制成两端带有两对铰接孔的电子手表链链节。
步骤2：在链节本体表面涂覆绝缘的背漆层，将步骤1成型的链节本体经过超声波清洗烘干后，采用电泳法涂覆绝缘的背漆层，所用背漆层选用缩醛材料。
步骤3：镀覆背电极层，采用蒸发或磁控溅射技术在背漆层上镀一层连续铝导电膜，分别延伸到链节两端同侧的铰接孔，用作背电极连接面，背电极层与链节本体边缘的距离不低于0.5mm，形成背电极层，不需镀覆背电极层的部分采用腐蚀铝膜技术除去铝导电层。
步骤4：在背电极层上一次沉积P-I-N非晶硅或微晶硅薄膜层，在距离每个链节边沿0.3mm～0.7mm的链节表面采用化学气相沉积法，依次沉积P型非晶硅掺杂层、I型本征非晶硅层和N型非晶硅掺杂层。
步骤5：制备前电极层，采用沉积法在上述薄膜太阳能电池层上沉积ITO透明导电膜，并使其延伸至与背电极层异侧的两端铰接孔中，用作前电极连接面，前电极层与链节本体边缘的距离至少不低于0.5mm。
步骤6：涂覆表漆层，采用涂覆法在前电极层表面涂覆一层透明绝缘、耐酸碱的缩醛树脂绝缘膜，膜层的厚度为10μm～100μm，即可制成具有太阳能电池功能的电子手表链链节。
步骤7：连接链节，根据所需长度，将上述制备的若干个链节用碳纤维绝缘销子连接，在碳纤维绝缘销子与链节铰接孔间依次套上导电橡胶环和绝缘橡胶环，使其组成并联的太阳能电池组电子手表链。
Claims (9)
1.一种具有太阳能电池功能的电子手表链，由若干个链节连接而成，其特征在于：所述各链节以链节本体为衬底，在其表面依次层叠背漆层、背电极层、薄膜电池层、前电极层和表漆层，各薄膜电池层通过背电极层和前电极层分别延伸至链节的两端后相连形成一组的薄膜电池层，所述链节两端分别配置两对铰接孔，在铰接孔中插入一枚绝缘销子，在绝缘销子两端的外周位置套上导电橡胶环，在绝缘销子中部的外周位置套上绝缘橡胶环，背电极层和前电极层分别通过绝缘销子的两端的导电橡胶环相连接导通，并通过绝缘销子中部的绝缘橡胶环实现绝缘。
2.根据权利要求1所述的具有太阳能电池功能的电子手表链，其特征在于：所述链节本体使用塑料、陶瓷、石墨，金属或碳纤维。
3.根据权利要求1所述的具有太阳能电池功能的电子手表链，其特征在于：所述背漆层是一种树脂保护层，漆层的厚度为10μm～100μm。
4.根据权利要求1所述的具有太阳能电池功能的电子手表链，其特征在于：所述背电极层是一层连续的金属导电膜，分别延伸到链节两端同侧或异侧的铰接孔，用作背电极连接面，背电极层与链节本体边缘的距离不低于0.5mm。
5.根据权利要求1所述的具有太阳能电池功能的电子手表链，其特征在于：所述薄膜电池层是至少含有一个PN结的非晶硅或微晶硅电池层。
6.根据权利要求1所述的具有太阳能电池功能的电子手表链，其特征在于：所述前电极层是复合导电膜或SnO2、ITO、ZnO膜的一种透明导电膜，分别延伸到链节与导电膜异端同侧或异侧的铰接孔，用作前电极连接面，前电极层与链节本体边缘的距离不低于0.5mm。
7.根据权利要求1所述的具有太阳能电池功能的电子手表链，其特征在于：所述表漆层采用透明绝缘膜，是一种或复合的树脂或SiO2保护层，表漆层的厚度为10μm～100μm。
8.根据权利要求1所述的具有太阳能电池功能的电子手表链，其特征在于：所述绝缘销子使用塑料、陶瓷、石墨，金属或碳纤维，所述导电橡胶环使用橡胶、塑料或纤维，其外径与链节本体两端的铰接孔紧密配合，内径与绝缘销子紧密配合，所述绝缘橡胶环可以使用橡胶、塑料、纤维，其外径与绝缘销子紧密配合。
9.一种如权利要求1-8任一所述的具有太阳能电池功能的电子手表链的制备方法：
步骤1：制备链节本体，链节本体材料按照链节形状要求，经过冲压成型，制成两端带有两对铰接孔的电子手表链链节；
步骤2：在链节本体表面涂覆绝缘的背漆层，将成型的链节本体，经过超声波清洗烘干后，采用电泳法涂覆绝缘的背漆层；
步骤3：镀覆背电极层，采用蒸发或磁控溅射技术在背漆层上镀一层连续金属导电膜，分别延伸到链节两端同侧或异侧的铰接孔，用作背电极连接面，背电极层与链节本体边缘的距离不低于0.5mm，形成背电极层，不需镀覆背电极层的部分采用腐蚀金属膜技术除去金属导电层；
步骤4：在背电极层上一次沉积P-I-N非晶硅或微晶硅薄膜电池层，在距离每个链节边沿0.3mm～0.7mm的链节表面采用化学气相沉积法，依次沉积P型非晶硅掺杂层、I型本征非晶硅层和N型非晶硅掺杂层；
步骤5：制备前电极层，采用沉积法在薄膜电池层上沉积SnO2透明导电膜，并使其延伸至与背电极层异侧的两端铰接孔中，用作前电极连接面，前电极层与链节本体边缘的距离不低于0.5mm；
步骤6：涂覆表漆层，采用涂覆法在前电极层表面涂覆一层透明绝缘、耐酸碱的绝缘膜，膜层的厚度为10μm～100μm，即可制成具有太阳能电池功能的电子手表链的链节；
步骤7：连接链节，根据所需长度，将具有太阳能电池功能的电子手表链的链节用绝缘销子连接，在绝缘销子与链节铰接孔间依次套上导电橡胶环和绝缘橡胶环，使其组成并联或串联的太阳能电池组电子手表链。
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