CN107960691A - 太阳能服装 - Google Patents

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Abstract

一种能够调节体温的太阳能服装包括：PECVD1、N型半导体2、P‑N结3、P型半导体4、绝缘层5、PN电偶组6、间隙填充物7、电流转向开关8、CI处理器9、电路及控制器件10、蓄电池11、外接电源插口12、电子13、空穴14、扩散电子15。在能量光子的作用下N型半导体中电子13与P型半导体中空穴14形成电荷、产生电势，由电路元器件链接下电流供给于PN电偶组6。因为PN电偶组6特性在于；电流转向开关8改变电流极性时制热与制冷功能开始转换，因此实现体温的调控，达到预设温度后电流向蓄电池11充电，保障能量光子照射不足时为太阳能服装或其它电器设备充电。

Description

太阳能服装
技术领域
本发明涉及一种服装面料，尤其涉及加入半导体的元器件电偶组和太阳能发电元器件制成的太阳能服装。
背景技术
现今太阳能技术应用很是广泛，然而与人们生活息息相关的服装领域，还有待进一步开发。公知的太阳能帽子/衣服只有用来发电、储电、保障其它电器设备充电或带动风扇降温的，都达不到理想的冬天制热、夏天制冷。
对于工作于严寒或酷暑需增温/降温的劳工、行者、驾驶员，及会议室、户外、野外等场所的人来说，降低或升高体温成为人们迫切需求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种太阳能服装，其目的在于提供一种太阳光下产生电能，并且还能人为转换制热/制冷的太阳能服装。
为实现上述目的，本发明太阳能服装是由发电器件、调温器件、电能储存与控制器件组成。
本发明发电器件目的在于提供电能，调温器件目的在于调控穿戴者体温，电能储存器件目的在于储存多余电能，控制器件目的在于制热/制冷的转换与电能的有序利用。
由于本发明太阳能服装制热/制冷采用半导体PN电偶组完成，电源由太阳能发电提供，因而为太阳能服装诞生奠定了可行性的基础。
附图说明
附图1为本发明太阳能服装面料结构图：依次为发电器件PECVD1、N型半导体2、P-N结3、P型半导体4、绝缘层5、PN电偶组6、间隙填充物7、电子13、空穴14、扩散电子15。调温器件PN电偶组6及间隙填充物7和上下端扩散的绝缘层5。电能储存器件蓄电池11以及控制器件电流转向开关8、CI处理器9、电路及控制器件10、外接电源插口12。
附图2为本发明太阳能服装面料以PECVD1、N型半导体2、扩散电子15、P型半导体4、绝缘层5、PN电偶组6、间隙填充物7、电子13、空穴14复合为矩形集合体，拼接织造的面料结构图。
附图3为本发明太阳能服装面料以PECVD1、N型半导体2、扩散电子15、P型半导体4、绝缘层5、PN电偶组6、间隙填充物7、电子13、空穴14复合为带状集合体，经纬织造的面料结构图。
具体实施方式
图1中PECVD1是经刻蚀在整个N型半导体2表层，作用导电、减少太阳光反射。
图1中N型半导体2是由硅晶体/锗晶体掺入磷原子制成，作用在于硅原子/锗原子外围有四个电子，磷原子有五个电子，其结合就会产生一个活跃电子13。
图1中P-N结3是由P型半导体4与N型半导体2接触面形成，因为现今没办法做到分子级别拼接，实际生产过程中多为在P型半导体4硅/锗的基础上单面扩散N型半导体2硅/锗制得。
图1中P型半导体4是由硅晶体/锗晶体掺入硼原子制成。作用在于硅原子/锗原子外围有4个电子，而硼原子周围只有三个电子，其结合就会产生一个空穴14。
图1中PN电偶组6是由半导体材料(碲化铋)制成，通过电流转向开关8改变直流电流的极性实现制热/制冷功能转换。
图1中外接电源插口12作用在于导出/导入电流。
电能供给：利用半导体材料在能量光子/外部电源的作用下提供电流给PN电偶组6、蓄电池11及其它元器件。
发电原理：当能量光子照射到太阳能服装面料上时，N型半导体2和P型半导体4生成许多新的电子13-空穴14对，由于面料的不断吸收热量导致入射光强不断减小，沿着入射方向，太阳能发电器件内部电子13-空穴14对的密度逐渐减小，在浓度差的作用下电子13-空穴14对通过电能储存器件与控制器件向PN电偶组6做扩散运动形成电流。
太阳能服装工作原理：太阳能发电器件或蓄电池11向PN电偶组6通直流电流。根据珀尔帖半导体温差电效应原理，太阳能服装内壁吸收热量，降低体温；外壁温度上升，散发热量。当电流转向开关8改变电流极性时，太阳能服装内壁释放热量、补给体温，外壁温度下降，吸收热量，从而达到调节体温的目的。
太阳能服装温度控制原理：通过电流转向开关8选择制热/制冷，再由电路及控制器件10调节温度，达到预设温度时停止工作。蓄电池11充电功能开启，保障无能量光子照射时为PN电偶组6和其它设备提供电能。直到太阳能服装超出预设温度，再次启动制热/制冷。
为适应智能和移动设备需要，太阳能服装具有制冷、制热过温声、光报警提示系统，并且设置多种电源接口，备其它电器设备使用。
太阳能服装面料织造原理：是把PECVD1、N型半导体2、扩散电子15、P型半导体4、绝缘层5、PN电偶组6、间隙填充物7、电子13、空穴14复合成集合体，以矩形/带状排列的方式拼接或经纬织造成柔性/硬性通风面料。
太阳能服装内壁间隙填充物7为硬性隔热绝缘材料时；可制成具防护壳体的帽子、上衣、裤子、鞋、伞、眼镜使身体降温/升温。
太阳能服装内壁间隙填充物7为柔性隔热绝缘材料时；可制成舒适贴身的帽子、上衣、裤子、鞋、伞、眼镜使身体降温/升温。
本发明具有结构紧凑、设计巧妙、简捷明了、使用方便，为广大群众提供安全生产、幸福生活的太阳能服装。

Claims (10)

1.一种太阳能服装包括：发电器件、调温器件、电能储存与控制器件。其特征在于发电器件通过光照产生电流供于调温器件实现穿戴者体温的调节。
2.根据权利要求1所述的太阳能服装其特征在于；太阳能服装包括：帽子、上衣、裤子、鞋、伞、眼镜。
3.根据权利要求1所述的太阳能服装其特征在于；发电器件可以在光照时产生电流。
4.根据权利要求1所述的太阳能服装其特征在于；调温器件具有热冷双制或单制冷/制热功能。
5.根据权利要求1所述的太阳能服装其特征在于；调温器件具硬性或柔性特征。
6.根据权利要求1所述的太阳能服装其特征在于；蓄电池中储备电流是由发电器件或外部电源提供。
7.根据权利要求1所述的太阳能服装其特征在于；控制器件可以实现人为操控制冷/制热。
8.根据权利要求1所述的太阳能服装其特征在于；控制器件可以实现预设温度，超温时声、光报警。
9.根据权利要求1所述的太阳能服装其特征在于；发电器件与调温器件集合体是以矩形排列、拼接织造的服装面料。
10.根据权利要求1所述的太阳能服装其特征在于；发电器件与调温器件集合体是以带状排列、经纬织造而成的服装面料。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2131317Y (zh) * 1992-08-21 1993-05-05 孔凡民 发电供热式可调温套服
CN103393237A (zh) * 2013-08-19 2013-11-20 青岛大学 一种调温服装
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CN205456215U (zh) * 2016-03-25 2016-08-17 江苏工程职业技术学院 一种可智能调温的太阳能工作服

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