CN102658758A

CN102658758A - 薄膜太阳能电池应用在中国画上的动感装置

Info

Publication number: CN102658758A
Application number: CN2012101650563A
Authority: CN
Inventors: 缪同春
Original assignee: Wuxi Tongchun New Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Wuxi Tongchun New Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2012-09-12

Abstract

本发明涉及薄膜太阳能电池应用在中国画上的动感装置，属于新能源应用技术领域。光线照射凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流、并通过接线盒甲和导电线输入PLC控制器；光线照射高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流、并通过接线盒乙和导电线输入PLC控制器；光线照射红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流、并通过接线盒丙和导电线输入PLC控制器；光线照射矮山上的矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池和山下阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池产生电流、并通过接线盒丁和导电线输入PLC控制器；PLC控制流水灯控制电路中的蓝色LED灯的亮灭、闪烁时间及流动方向，使中国画中的流水产生动感。

Description

薄膜太阳能电池应用在中国画上的动感装置

技术领域

本发明涉及薄膜太阳能电池应用在中国画上的动感装置，属于新能源应用技术领域。本发明首先在中国画的创作中引进薄膜太阳能电池新能源技术。

背景技术

中国画可分为人物、山水、花鸟三大画科，中国画家在山水画中经常画流水抒情，画中的流水缺少动感与当代青少年喜欢动画的现实在客观上存在差距。

2012年5月16日本发明人缪同春到上海新国际博览中心参加SNEC第六届（2012）国际太阳能光伏大会暨（上海）展览会。在展会上，缪同春与营口奥匹维特新能源科技有限公司翁韬总经理、孙磊项目经理交流了第三代太阳能电池的应用技术，观看了国产的紫红色、绿色和桔黄色染料敏化太阳能电池的使用效果，也与提供染料敏化薄膜太阳能电池生产设备的日本国日立造船株式会社的担当部长寺轮利一先生进行了技术交流。

展会上，有数家中国规模生产非晶硅薄膜太阳能电池的企业，已能向市场提供蓝色的、黄色的、红色的、黑色的非晶硅薄膜太阳能电池。

近年来，薄膜太阳能电池的技术进步很快，在制造过程中，可以采用印刷的方法将薄膜太阳能电池印刷到柔性材料上（例如厚度为0.5mm左右的PET或PEN塑料薄膜）制造成可以弯曲的柔性薄膜太阳能电池，薄膜太阳能电池产品现已具有可弱光发电、多彩半透明，不受温度、光线入射角影响许多优点，开始进入广泛应用的新时期。

展会进行到第三天（5月18日），上海地铁的车厢电视中播放了美国商务部提议对中国出口美国的晶硅太阳能电池征收31%到250%的反倾销税，这一有失公正的做法必然会对中国输美晶硅太阳能电池及其组件的出口造成影响。这更使我们坚定了发展环保的薄膜太阳能电池，加快薄膜太阳能电池终端应用产品的研发，迅速提高光伏应用产品的附加值，改变光伏应用产品偏少、产品附加值低的现状。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供薄膜太阳能电池应用在中国画上的动感装置，使画面原来完全静止不动的中国画变成为画面上动静结合的新型的中国画，使画面原来完全依赖外部光线照明的中国画变成为画面可以自发电并进行动感照明的中国画。如何提高薄膜太阳能电池应用产品的附加值？我想到了在江苏省南通中学读高中时的校友、现受聘担任北京大学中国画研究院首任院长、教授、博士生导师的‘书画大师’范曾先生，范曾在汶川、玉树两次地震灾害中各捐款1000万元，范曾靠高超的书画艺术挣大钱，而国产的薄膜太阳能电池产品在市场上为什么售价不高？主要原因就是产品缺少文化元素，体现不出艺术价值。本发明人缪同春在上海展会上看到营口奥匹维特新能源科技有限公司生产的颜色鲜艳的染料敏化纳米晶体薄膜太阳能电池，猛然想到在中国画上使用染料敏化纳米晶体薄膜太阳能电池必能创造出新一代价值更高的中国画。

2011年12月14日‘中国知识产权报’专利周刊版头条刊登了题目为‘中国应抓住第三代太阳能电池发展机遇’的文章，文章指出：‘太阳能因具有安全、绿色、不受地理限制的特点，已成为可替代能源的重要选择对象’。国家知识产权局专利局化学发明审查部和电学发明审查部针对第一代和第二代太阳能电池在发展过程中的局限性，倡导研发染料敏化纳米晶体薄膜太阳能电池（DSSC）等第三代太阳能电池是完全正确的。2012年3月份美国对中国输美晶硅太阳能电池实施的4.73%的反补贴税和2012年5月17日美国商务部提议对中国61家生产晶硅太阳能电池的企业征收31%的关税，对其他所有生产晶硅太阳能电池产品的中国企业征收250%的关税。税率立即生效。为了应对国际市场的变化，为了增加中国国内的就业岗位，我们一定要加快第三代太阳能电池的研发，加快第三代太阳能电池应用产品的专利申请。

中国画是以宣纸和锦帛为载体的具有中华民族特色的画种，它植根于华夏民族上下五千年的文化沃土中。目前，将染料敏化纳米晶体薄膜太阳能电池（DSSC）直接印刷到宣纸和锦帛上存在一些有待克服的技术难题，然而，将染料敏化纳米晶体薄膜太阳能电池（DSSC）印刷到厚度薄的、柔性的PET或PEN塑料薄膜上，再将PET或PEN塑料薄膜贴到宣纸和锦帛上是完全可行的，仍然可以将中国画全部展开或收卷存放。将染料敏化纳米晶体薄膜太阳能电池（DSSC）制作成各种几何图形、画面、文字也是完全可行的。未来的包含一部分或全部染料敏化纳米晶体薄膜太阳能电池新材料的中国画应当保留中国画工笔、写意的表现形式，绘画风格要具备多种特色，随着科学技术的不断发展，中国画的内容将更加丰富多彩。

光线照射高山凉亭画面上安装的凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流，电流通过接线盒甲和导电线输入PLC控制器；光线照射高山画面上的高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流，电流通过接线盒乙和导电线输入PLC控制器；光线照射高山画面旁的红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流，电流通过接线盒丙和导电线输入PLC控制器；光线照射矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入接线盒丁、接着输入PLC控制器；光线照射矮山下阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入接线盒丁、接着输入PLC控制器；从PLC控制器输出的电流向PLC控制流水灯控制电路供电，确保安装在流水灯控制电路中的多只LED照明灯在亮灭、闪烁及调整流动方向过程中的用电需求。多只LED照明灯在半透明或可以从背面照亮正面画面的蓝色流水画面的背面按照流水自上向下的流动方向连续性时亮时灭，同时闪烁，可以显示出流水的持续流动效果，使这幅中国画呈现出水流不断的动态效果，从而增加了高山画面、高山凉亭、红日、矮山画面和矮山下阁楼的美感，使整幅中国画呈现出动静相结合的创新意境。

为了解决上述技术问题，本发明的主要技术方案是这样实现的：

由山顶凉亭画面1、凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池2、接线盒甲3、高山画面4、高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池5、接线盒乙6、导电线7、红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池8、接线盒丙9、PLC控制器10、蓝色LED流水灯11、流水画面12、矮山画面13、矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池14、阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池15、接线盒丁16共同组成薄膜太阳能电池应用在中国画上的动感装置；

在山顶凉亭画面1的表面上安装凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池2，在凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池2的背面安装接线盒甲3；在高山画面4的表面上安装高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池5，在高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池5的背面安装接线盒乙6；在高山画面4的左侧安装红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池8，在红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池8的背面安装接线盒丙9，在高山画面4和矮山画面13之间彩绘蓝色流水画面12，在蓝色流水画面12上部的背面安装PLC控制器10，在蓝色流水画面12的背面沿着弯曲的流水安装蓝色LED流水灯11，在矮山画面13的表面上安装矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池14，在矮山画面13的下方阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池15，在矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池14的背面安装接线盒丁16；

凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池2通过导电线7与接线盒甲3连接，接线盒甲3通过导电线7与PLC控制器10连接；高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池5通过导电线7与接线盒乙6连接，接线盒乙6通过导电线7与PLC控制器10连接；红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池8通过导电线7与接线盒丙9连接，接线盒丙9通过导电线7与PLC控制器10连接；矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池14通过导电线7与接线盒丁16连接，阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池15通过导电线7与接线盒丁16连接，接线盒丁16通过导电线7与PLC控制器10连接，PLC控制器10通过导电线7与蓝色LED流水灯11连接，蓝色LED流水灯11的流水灯控制电路是一个闭合电路，其两端均与PLC控制器10连接；

接线盒甲3、接线盒乙6、接线盒丙9、接线盒丁16的产品使用功率覆盖1W-100W。

蓝色LED流水灯11由20只-1000只LED照明灯用串连方式连接在PLC流水灯控制电路中组成，其中单只LED照明灯的功率是0.02W-1W。

红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池8的光电转换效率为5%-10%，高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池5的光电转换效率为4%-8%，凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池2的光电转换效率为3%-6%；矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池14的光电转换效率为7%-9%，阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池15的光电转换效率为7%-10%。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

光线照射凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流、并通过接线盒甲和导电线输入PLC控制器；光线照射高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流、并通过接线盒乙和导电线输入PLC控制器；光线照射红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流、并通过接线盒丙和导电线输入PLC控制器；光线照射矮山上的矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池和矮山下阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池产生电流、并通过接线盒丁和导电线输入PLC控制器；PLC控制流水灯控制电路中的蓝色LED灯的亮灭、闪烁时间及流动方向，使中国画中的流水产生动感。

下面本发明结合附图中的实施例作进一步描述：

在山顶凉亭画面1的表面上安装凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池2，在凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池2的背面安装接线盒甲3；在高山画面4的表面上安装高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池5，在高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池5的背面安装接线盒乙6；在高山画面4的左侧安装红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池8，在红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池8的背面安装接线盒丙9，在高山画面4和矮山画面13之间彩绘蓝色流水画面12，在蓝色流水画面12上部的背面安装PLC控制器10，在蓝色流水画面12的背面沿着弯曲的流水安装蓝色LED流水灯11，在矮山画面13的表面上安装矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池14，在矮山画面13的下方安装阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池15，在矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池14的背面安装接线盒丁16；

中国画的展示场所有室外和室内两种。室外有明媚的阳光，太阳光照射在紫红色染料敏化薄膜太阳能电池上，可以有5%-10%的光能转换成电能，太阳光照射在高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池上，可以有4%-8%的光能转换成电能，太阳光照射在凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池上，可以有3%-6%的光能转换成电能，太阳光照射在矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池上，可以有7%-9%的光能转换成电能，太阳光照射在阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池上，可以有7%-9%的光能转换成电能，从本发明的附图中可以看到高山、凉亭、矮山、红日、阁楼五处安装薄膜太阳能电池的画面的总面积约为流水画面的面积的六倍，而流水画面背面的蓝色LED流水灯是由单只功率不大的、耗电量少的、节能效果好的LED灯串连而成，流水灯不是长明灯，是靠控制单只LED灯的亮灭、闪烁时间及流动方向来获得流水的动态效果的，即使在室内展出中国画，靠室内照明灯的光照以及从门窗射进室内的反射阳光的光线照射薄膜太阳能电池产生的电流来向PLC控制流水灯控制电路供电，其供电量也足以控制数十只、数百只、甚至上千只LED灯的灯光的亮灭、闪烁时间和流动方向，即时展示出流水效果，使这幅中国画充满动静结合的生趣。

现举出实施例如下：

实施例一：

光线照射安装在高山画面顶部的高山凉亭上的凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流，并通过接线盒甲和导电线输入PLC控制器；光线照射高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流，并通过接线盒乙和导电线输入PLC控制器；光线照射高山画面左侧的红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流、并通过接线盒丙和导电线输入PLC控制器；光线照射矮山上的矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池和矮山下阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池产生电流、并通过接线盒丁和导电线输入PLC控制器；PLC控制流水灯控制电路中的88只功率为0.06W的蓝色LED灯的亮灭、闪烁时间及流动方向，使中国画中的流水给观众持续流动、奔腾不息的感觉。

实施例二：

光线照射安装在高山画面顶部的高山凉亭上的凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流，并通过接线盒甲和导电线输入PLC控制器；光线照射高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流，并通过接线盒乙和导电线输入PLC控制器；光线照射高山画面左侧的红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池产生电流、并通过接线盒丙和导电线输入PLC控制器；光线照射矮山上的矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池和矮山下阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池产生电流、并通过接线盒丁和导电线输入PLC控制器；PLC控制流水灯控制电路中的160只功率为0.2W的蓝色LED灯的亮灭、闪烁时间及流动方向，使中国画中的流水给观众持续流动、奔腾不息的感觉。

Claims

1.薄膜太阳能电池应用在中国画上的动感装置，其特征是，由山顶凉亭画面（1）、凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池（2）、接线盒甲（3）、高山画面（4）、高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池（5）、接线盒乙（6）、导电线（7）、红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池（8）、接线盒丙（9）、PLC控制器（10）、蓝色LED流水灯（11）、流水画面（12）、矮山画面（13）、矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池（14）、阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池（15）、接线盒丁（16）共同组成薄膜太阳能电池应用在中国画上的动感装置；

在山顶凉亭画面（1）的表面上安装凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池（2），在凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池（2）的背面安装接线盒甲（3）；在高山画面（4）的表面上安装高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池（5），在高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池（5）的背面安装接线盒乙（6）；在高山画面（4）的左侧安装红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池（8），在红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池（8）的背面安装接线盒丙（9），在高山画面（4）和矮山画面（13）之间彩绘蓝色流水画面（12），在蓝色流水画面（12）上部的背面安装PLC控制器（10），在蓝色流水画面（12）的背面沿着弯曲的流水安装蓝色LED流水灯（11），在矮山画面（13）的表面上安装矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池（14），在矮山画面（13）的下方安装阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池（15），在矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池（14）的背面安装接线盒丁（16）；

凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池（2）通过导电线（7）与接线盒甲（3）连接，接线盒甲（3）通过导电线（7）与PLC控制器（10）连接；高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池（5）通过导电线（7）与接线盒乙（6）连接，接线盒乙（6）通过导电线（7）与PLC控制器（10）连接；红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池（8）通过导电线（7）与接线盒丙（9）连接，接线盒丙（9）通过导电线（7）与PLC控制器（10）连接；矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池（14）通过导电线（7）与接线盒丁（16）连接，阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池（15）通过导电线（7）与接线盒丁（16）连接，接线盒丁（16）通过导电线（7）与PLC控制器（10）连接，PLC控制器（10）通过导电线（7）与蓝色LED流水灯（11）连接，蓝色LED流水灯（11）的流水灯控制电路是一个闭合电路，其两端均与PLC控制器（10）连接。

2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池应用在中国画上的动感装置，其特征是，所述的接线盒甲（3）、接线盒乙（6）、接线盒丙（9）、接线盒丁（16）的产品使用功率覆盖1W-100W。

3.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池应用在中国画上的动感装置，其特征是，所述的蓝色LED流水灯（11）由20只-1000只LED照明灯用串连方式连接在PLC流水灯控制电路中组成，其中单只LED照明灯的功率是0.02W-1W。

4.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池应用在中国画上的动感装置，其特征是，所述的红太阳形状的紫红色染料敏化薄膜太阳能电池（8）的光电转换效率为5%-10%，高山形状的绿色染料敏化薄膜太阳能电池（5）的光电转换效率为4%-8%，凉亭形状的桔黄色染料敏化薄膜太阳能电池（2）的光电转换效率为3%-6%；矮山形状的黄色非晶硅薄膜太阳能电池（14）的光电转换效率为7%-9%，阁楼形状的红色非晶硅薄膜太阳能电池（15）的光电转换效率为7%-10%。