CN108418292A - 可调整采光角度的太阳能应急电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可调整采光角度的太阳能应急电源，包括设有电源输出端口的电源箱体、用于采集太阳能的设有太阳能电池的太阳能板，所述太阳能板与电源箱体分离；所述太阳能电池为一种染料敏化太阳能电池，包括光阳极、对电极和电解液，所述光阳极包括Ti片基底、设于Ti片基底表面的TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜、以及设于纳米管薄膜表面的TiO2复合薄膜。
Description
技术领域
本发明涉及应急电源技术领域，尤其涉及一种可调整采光角度的太阳能应急电源。
背景技术
随着现代科技的进步和人民生活水平的提高，电的应用已经深入到了人们日常生活的每一个角落，而且如人类生活离不开水一样重要。目前，能源紧张、电力供不应求已经成为公知的社会问题。因供电不足而局部拉电、电网发生局部故障或电网维修等原因而临时断电的情况屡有发生，因而，具有万一发生断电情况时应急使用、缓解即时用电需求功能的应急电源装置成为必须配备的抢手产品。
目前市场上有一些利用太阳能作为充电源的应急电源装置。现有的各种太阳能充电式应急电源大多为集太阳能光伏电池板、蓄电池、充放电控制电路和电气功能构件于一体的便携式箱体，光伏电池板直接固定设置在箱体箱盖的内表面上或箱盖、箱座的外表面上，光伏电池板一旦设置后无法与箱体分离，采光不灵活，寻找的合适的采光角度时需要整个箱体移动，十分麻烦。
此外，更重要的是，也需要一些改进来增强太阳能板收集光能的效率。
发明内容
本发明旨在提供一种可调整采光角度的太阳能应急电源，以解决上述提出问题。
本发明的实施例中提供了一种可调整采光角度的太阳能应急电源，包括设有电源输出端口的电源箱体、用于采集太阳能的设有太阳能电池的太阳能板，所述太阳能板与电源箱体分离，且太阳能板与电源箱体之间通过输电线连接，所述电源箱体上还设有容纳太阳能板的收纳腔，所述收纳腔外设有盖板，所述电源箱体的侧面设有可转动的面板，所述面板内侧设有第一镜面，该侧面上对应所述面板的位置设有第二镜面；所述电源箱体下部设有底座，所述底座下部设有轮子；
所述太阳能电池为一种染料敏化太阳能电池，包括光阳极、对电极和电解液，所述光阳极包括Ti片基底、设于Ti片基底表面的TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜、以及设于纳米管薄膜表面的TiO2复合薄膜。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
1)太阳能板与电源箱体分离，能方便的选择合适的角度与位置来放置太阳能板；
2)设有镜面，能通过反光提高太阳能板收集太阳能的效率；
3)太阳能板收纳在电源箱体中时具有很好的缓冲效果，防止太阳能板损坏；
4)电源箱体移动方便；
5)太阳能电池的光阳极将Ti片、TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜、TiO2复合薄膜结合，对于光电转换效率的提高起到意料不到的有益效果。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明实施方式中所述太阳能应急电源的结构示意图。
图2为放置状态的采光板的侧视图。
图3为面板打开后的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
参照图1，本发明的实施例涉及一种可调整采光角度的太阳能应急电源，包括设有电源输出端口14的电源箱体1，所述电源输出端口14中设置有开关与电源插孔；还包括用于采集太阳能的设有太阳能电池21的太阳能板2，所述太阳能板2与电源箱体1分离，即，太阳能板2可以从电源箱体1中取出，且太阳能板2与电源箱体1之间通过输电线3连接，所述输电线3用于将太阳能板2转化的电能储存在电源箱体1中的蓄电池中。所述电源箱体1上还设有容纳太阳能板2的收纳腔12，所述收纳腔12外设有盖板11；所述电源箱体1的侧面设有可转动的面板4，该面板4通过面板枢轴41枢接在侧面上，所述面板4上还设有手提部42，所述电源箱体1下部设有底座7，所述底座7下部设有轮子71，移动方便。
本实施方式中，所述太阳能板2由太阳能左板和太阳能右板通过枢轴22枢接而成，收集太阳能时，将太阳能左板和太阳能右板展开放置在阳光下，当需要收起时，将太阳能左板和太阳能右板沿枢轴22旋转合拢，放置在收纳腔12中能节省空间。所述收纳腔12的四个端部设有第二垫块13，可避免搬运过程中的震动对太阳能板2的损害。
从图2中可以看出，所述太阳能板2底部设有第一垫块23，所述太阳能板2背部设有可调节的支撑杆24，方便将太阳能板2放置在阳光下。
从图3中可以看出，所述面板4内侧设有第一镜面44，该侧面上对应所述面板4的位置设有第二镜面43。
本发明中电源箱体1与太阳能板2分离，这样太阳能板2能够独立的放置在外收集太阳能，方便调节位置与角度，避免了现有的太阳能应急电源在调整角度时需要整体移动箱体的情况。不使用时，太阳能板2可以放在收纳腔12中，并盖上盖板11，节省空间。此外，放置好太阳能板2后，可以将电源箱体1的侧面的面板4打开，通过调节角度使第一镜面44与第二镜面43将太阳光反射到太阳能板2上，增加太阳能板2上的太阳光强，提高光电转化效率。
一种优选实施方式为，本发明的太阳能板2中，所述的太阳能电池21为一种染料敏化太阳能电池，染料敏化太阳能电池作为太阳能电池的一种，其具有廉价、高效、稳定、容易制作的优点。光阳极对染料敏化太阳能电池的光电转换效率有很大的影响，目前，基于纳米材料的光阳极正不断开发，光阳极结构的比表面积、电子传输性能以及光散射性能等因素与电池的光电转换效率有很大的关系，因此，通过合理的设计光阳极结构，能够有望提高电池的光电转换效率。在染料敏化太阳能电池现有光阳极的基础上，本发明的技术方案对光阳极进行了优化，本发明所述光阳极包括Ti片基底、设于Ti片基底表面的TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜、以及设于纳米管薄膜表面的TiO2复合薄膜。采用Ti片作为基底，Ti片不透光，太阳光需要从对电极透过；这样，能够使得太阳光深入到Ti片基底并且不能透过，太阳光可以经光阳极中薄膜物质的散射或反射，散射光或反射光能够进一步被光阳极中染料或薄膜物质吸收、利用，对于光电转换效率的提高起到意料不到的有益效果。
本发明技术方案中，创造性的将Ti片、TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜、TiO2复合薄膜结合，这与传统的光阳极具有很大的不同，传统光阳极通常为采用透明的FTO导电玻璃作为基底，然后将TiO2薄膜设于FTO基底表面。
本发明技术方案取得了意料不到的有益效果，一方面在于，Ti片作为纳米管薄膜的承载体，与纳米管之间的电阻较小，有利于电子传输；另一方面在于，TiO2/CuxO杂化纳米管可以提供电子传输的通道，且具有较大的比表面积，能够使得其上的TiO2复合薄膜及染料渗透其中，增大了染料与TiO2复合薄膜的吸附面积。
下面描述TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜：
首先采用阳极氧化法在Ti基底表面生长TiO2纳米管薄膜，然后经CuxO杂化，得到该TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜：
优选地，该TiO2/CuxO杂化纳米管管径为150nm，长度为4μm，该TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜中，纳米管密度约为3.9×107根/m2。经过实验，本方案中，通过在基底与TiO2复合薄膜之间设置TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜，产生了意料不到的技术效果。并且，采用纳米管管径为150nm，长度为4μm取得了意料不到的有益效果，在该尺寸下，光电转换效率较佳。
下面描述TiO2复合薄膜：
该TiO2复合薄膜中包括TiO2纳米颗粒和In2O3/Au纳米颗粒；该In2O3/Au纳米颗粒表现为核壳结构，In2O3纳米颗粒为核结构，Au为壳结构；In2O3/Au纳米颗粒的粒径为20-30nm。
然后，将TiO2纳米颗粒与In2O3/Au纳米颗粒混合制备成复合浆料，采用旋涂法将复合浆料涂覆在TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜表面。
具体的，在上述的TiO2复合薄膜中，TiO2纳米颗粒和In2O3/Au纳米颗粒的质量比为2:3，其中，该TiO2纳米颗粒要求纯度在≥99.5％，粒径为20nm。
本方案创造性的采用In2O3/Au纳米颗粒和TiO2纳米颗粒作为复合浆料，对光电转换效率的提高产生了意料不到的有益效果。
优选地，该TiO2复合薄膜厚度为50μm。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
如下为本发明所述染料敏化太阳能电池中光阳极的制备步骤：
S1、取20ml的DMF(二甲基甲酰胺)，向其中加入0.19g的水合硝酸铟固体粉末，在80℃下搅拌20min，然后加入0.6g的尿素，继续搅拌至溶液澄清，然后将其加热24h，加热温度为100℃，待反应结束后，自然冷却至室温，分别用去离子水和乙醇洗涤、离心，反复清洗多次，得离心产物，然后在70℃下对离心产物进行干燥2h，再在500℃下对离心产物进行退火2h，其中升温速度为1℃/min，自然降温后，得到In2O3纳米颗粒；
S2、在剧烈搅拌下，向190ml超纯水中加入10ml的氯金酸溶液，其中，氯金酸溶液浓度为5mmol/L，然后按照Au/In2O3的质量比为7％，加入上述的In2O3纳米颗粒，室温下搅拌10h后，离心收集沉淀并在室温下干燥；将干燥好的产物分散在30ml超纯水中，然后加入0.13g的氟化铵，搅拌1h，再加入0.15g的聚乙烯吡咯烷酮，继续搅拌1h后转入聚四氟乙烯反应釜中，在110℃下保温4h进行反应，反应完成后，将所得溶液注入到165ml的混合溶液中(混合溶液包括5ml的10mmol/L的柠檬酸铵溶液、3ml的10mmol/L的硼氢化钠溶液和157ml的超纯水)，90℃下搅拌12h，反应完成后，将所得沉淀物用1mmol/L的NaOH溶液和超纯水离心洗涤，然后以2℃/min的升温速度在390℃下退火2h，自然降温后得到In2O3/Au纳米颗粒；
S3、对Ti片进行裁剪、清洗，Ti片的纯度为99.5％以上；
S4、在Ti表面制备TiO2纳米管薄膜，采用阳极氧化法，将S2清洗后的Ti作为工作电极，将铂片作为对电极，整个阳极氧化过程在氟化铵含量为0.25wt.％的乙二醇与去例子水的混合溶液中进行，乙二醇和去离子水的体积比为98:2；调整反应电压为60V，反应时间为30min，反应结束后，在Ti片表面得到TiO2纳米管薄膜；
S5、向乙醇中加入醋酸铜，得到30ml溶液，其中，醋酸铜的浓度为0.13mol/L，然后在搅拌的情况下取10ml去离子水加入到上述溶液中，搅拌均匀；
向其中放入S4得到的Ti片，再加入氨水，氨水的浓度为25wt.％，氨水的添加量为2ml，之后将该混合溶液置于聚四氟乙烯反应釜中，在180℃下保温20h，自然冷却后，将Ti片取出，随后用无水乙醇洗涤，依次在70℃下干燥1h、600℃下煅烧1h，得到TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜；
S6、将S2得到的In2O3/Au纳米颗粒与TiO2纳米颗粒混合均匀，形成复合浆料，采用旋涂法，将复合浆料旋涂在S5得到的TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜表面，然后将Ti片放入马弗炉中，在170℃下退火2h，反复旋涂几次，使得复合浆料层厚度为50μm，然后将Ti片放入马弗炉中，460℃煅烧20min、510℃煅烧2h，形成TiO2复合薄膜，然后，将Ti片吸附染料后，得到所述的光阳极。
对电极为分散有铂的FTO基底，将对电极切割成与光阳极相同的尺寸，并在所需的位置钻孔，然后清洗备用；
将光阳极与对电极对置，在两电极之间注入电解液，共同组成一个三明治结构的电池，两电极之间进行封装；
电解液应用碘/碘三负离子电解液，首先称取100ml的乙腈溶液，向其中加入0.1M的碘化锂，0.1M单质碘，0.6M 4-叔丁基吡啶和0.6M的四丁基碘化铵，避光超声5min，使其充分溶解；然后称取5g的所述Ag纳米颗粒，将其加入混合溶液中，充分混合。
对上述得到的染料电池进行光电性能测试，测试是在模拟标准太阳光照射下进行的，在AM1.5的标准光源下，对所得染料敏化太阳能电池性能进行测试，主要是由测定电池的短路电流密度-开路电压来表现，结果如表1所示，记录参数有开路电压、短路电流、转换效率，从中可知，本发明技术方案得到的染料敏化太阳能电池具有较高的光电转换效率。
表1实施例1的太阳能电池的性能表征结果
本发明的太阳能应急电源通过采用上述的染料敏化太阳能电池作为太阳能收集装置，具有光电转换效率高的优点，对太阳能利用率高，结构简单，成本低，实用性好。
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可调整采光角度的太阳能应急电源，包括设有电源输出端口的电源箱体、用于采集太阳能的设有太阳能电池的太阳能板，其特征在于，所述太阳能板与电源箱体分离，且太阳能板与电源箱体之间通过输电线连接，所述电源箱体上还设有容纳太阳能板的收纳腔，所述收纳腔外设有盖板，所述电源箱体的侧面设有可转动的面板，所述面板内侧设有第一镜面，该侧面上对应所述面板的位置设有第二镜面；所述电源箱体下部设有底座，所述底座下部设有轮子；
所述太阳能电池为一种染料敏化太阳能电池，包括光阳极、对电极和电解液，所述光阳极包括Ti片基底、设于Ti片基底表面的TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜、以及设于纳米管薄膜表面的TiO2复合薄膜。
2.根据权利要求1所述的太阳能应急电源，其特征在于，所述面板通过面板枢轴枢接在电源箱体的侧面上，所述面板上还设有手提部。
3.根据权利要求2所述的太阳能应急电源，其特征在于，所述太阳能板由太阳能左板和太阳能右板通过枢轴枢接而成。
4.根据权利要求3所述的太阳能应急电源，其特征在于，所述太阳能板底部设有第一垫块，所述太阳能板背部设有可调节的支撑杆。
5.根据权利要求4所述的太阳能应急电源，其特征在于，所述收纳腔的四个端部设有第二垫块。
6.根据权利要求1所述的太阳能应急电源，其特征在于，TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜中，所述TiO2/CuxO杂化纳米管管径为150nm，长度为4μm，纳米管密度约为3.9×107根/m2。
7.根据权利要求1所述的太阳能应急电源，其特征在于，所述TiO2复合薄膜中包括TiO2纳米颗粒和In2O3/Au纳米颗粒；所述In2O3/Au纳米颗粒表现为核壳结构，In2O3纳米颗粒为核结构，Au为壳结构。
8.根据权利要求7所述的太阳能应急电源，其特征在于，TiO2复合薄膜中，所述TiO2纳米颗粒和所述In2O3/Au纳米颗粒的质量比为2:3。
9.根据权利要求8所述的太阳能应急电源，其特征在于，所述TiO2复合薄膜厚度为50μm；所述In2O3/Au纳米颗粒的粒径为20-30nm；所述TiO2纳米颗粒粒径为20nm。
10.根据权利要求1所述的太阳能应急电源，其特征在于，所述光阳极的制备步骤：
S1、取20ml的DMF，向其中加入0.19g的水合硝酸铟固体粉末，在80℃下搅拌20min，然后加入0.6g的尿素，继续搅拌至溶液澄清，然后将其加热24h，加热温度为100℃，待反应结束后，自然冷却至室温，分别用去离子水和乙醇洗涤、离心，反复清洗多次，得离心产物，然后在70℃下对离心产物进行干燥2h，再在500℃下对离心产物进行退火2h，其中升温速度为1℃/min，自然降温后，得到In2O3纳米颗粒；
S2、在剧烈搅拌下，向190ml超纯水中加入10ml的氯金酸溶液，其中，氯金酸溶液浓度为5mmol/L，然后按照Au/In2O3的质量比为7％，加入上述的In2O3纳米颗粒，室温下搅拌10h后，离心收集沉淀并在室温下干燥；将干燥好的产物分散在30ml超纯水中，然后加入0.13g的氟化铵，搅拌1h，再加入0.15g的聚乙烯吡咯烷酮，继续搅拌1h后转入聚四氟乙烯反应釜中，在110℃下保温4h进行反应，反应完成后，将所得溶液注入到165ml的混合溶液中，其中，混合溶液包括5ml的10mmol/L的柠檬酸铵溶液、3ml的10mmol/L的硼氢化钠溶液和157ml的超纯水，90℃下搅拌12h，反应完成后，将所得沉淀物用1mmol/L的NaOH溶液和超纯水离心洗涤，然后以2℃/min的升温速度在390℃下退火2h，自然降温后得到In2O3/Au纳米颗粒；
S3、对Ti片进行裁剪、清洗，Ti片的纯度为99.5％以上；
S4、在Ti表面制备TiO2纳米管薄膜，采用阳极氧化法，将S2清洗后的Ti作为工作电极，将铂片作为对电极，整个阳极氧化过程在氟化铵含量为0.25wt.％的乙二醇与去例子水的混合溶液中进行，乙二醇和去离子水的体积比为98:2；调整反应电压为60V，反应时间为30min，反应结束后，在Ti片表面得到TiO2纳米管薄膜；
S5、向乙醇中加入醋酸铜，得到30ml溶液，其中，醋酸铜的浓度为0.13mol/L，然后在搅拌的情况下取10ml去离子水加入到上述溶液中，搅拌均匀；
向其中放入S4得到的Ti片，再加入氨水，氨水的浓度为25wt.％，氨水的添加量为2ml，之后将该混合溶液置于聚四氟乙烯反应釜中，在180℃下保温20h，自然冷却后，将Ti片取出，随后用无水乙醇洗涤，依次在70℃下干燥1h、600℃下煅烧1h，得到TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜；
S6、将S2得到的In2O3/Au纳米颗粒与TiO2纳米颗粒混合均匀，形成复合浆料，采用旋涂法，将复合浆料旋涂在S5得到的TiO2/CuxO杂化纳米管薄膜表面，然后将Ti片放入马弗炉中，在170℃下退火2h，反复旋涂几次，使得复合浆料层厚度为50μm，然后将Ti片放入马弗炉中，460℃煅烧20min、510℃煅烧2h，形成TiO2复合薄膜，然后，将Ti片吸附染料后，得到所述的光阳极。
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| CN104798157A (zh) * | 2012-10-08 | 2015-07-22 | 麻省理工学院 | 等离激元增强的染料敏化太阳能电池 |
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| CN103409778A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-11-27 | 合肥工业大学 | 复合掩膜法制备TiO2/Cu2O纳米异质结 |
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