CN108859679A - 一种基于透明钙钛矿光伏组件的新型节能发电汽车玻璃 - Google Patents

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彭勇
刘三万
王继泽
韩维韬
张迪
刘前
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Abstract

本发明涉及一种基于透明钙钛矿光伏组件的新型节能发电汽车玻璃，通过将透明钙钛矿光伏组件与Low‑E玻璃相结合形成了一种新型节能发电汽车玻璃，既满足了车内采光需求同时又可以基于钙钛矿光伏组件进行发电。该新型节能发电汽车玻璃利用Low‑E玻璃的隔热性为钙钛矿光伏组件提供了良好、稳定的工作环境，延长了钙钛矿光伏组件的使用寿命，在汽车上应用也会提升钙钛矿太阳能电池的应用水平，实现光伏发电用途。

Description

一种基于透明钙钛矿光伏组件的新型节能发电汽车玻璃
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种基于透明钙钛矿光伏组件 的新型节能发电汽车玻璃。
背景技术
中国汽车行业高速发展，随之而来的是中国汽车玻璃行业需求增大，每年 以20％的增长率不断增加。目前国内汽车玻璃制造厂家已经超过200家，供大 于求，行业内部特别是在汽车维修配件市场方面的竞争相当激烈。早在2010年 中国建材编制的“建材工业发展总体思路”中就提出了生产节能汽车玻璃的发 展模式，由于生产玻璃过程中能耗较大，而且汽车玻璃有很好的向阳性，因此 可以在发展节能玻璃的模式下，发展光伏发电节能汽车玻璃，这样就可以在满 足汽车玻璃使用要求的前提下，既实现节能又可以发电。
现有技术如中国专利CN101188254A，其所用电池为多元化合物薄膜太阳能 电池，为第三代太阳能电池，存在薄膜沉积技术不成熟以及金属铟的可持续问 题；另外一篇中国专利CN20187744U中所用电池为硅基太阳能电池，存在制备 工艺复杂、生产成本高的问题。透明电极钙钛矿太阳能电池生产成本低、制备 简单以及满足透光度要求，这两种电池无法与之相比。考虑到汽车玻璃需要满 足车内的采光要求，因此很难将传统的光伏组件应用在汽车玻璃上。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种基于透明钙钛矿光 伏组件的新型节能发电汽车玻璃，通过将透明钙钛矿光伏组件与Low-E玻璃结 合起来，既充分利用了Low-E玻璃优异的透光隔热性能，又赋予汽车玻璃光伏 发电功能，实现了节能减排的效果。为实现上述目的，本发明所采用的技术方 案如下：
一种基于透明钙钛矿光伏组件的新型节能发电汽车玻璃，包括透明钙钛矿 光伏组件和Low-E玻璃，所述透明钙钛矿光伏组件封装在Low-E玻璃的背光面 形成节能发电汽车玻璃，所述透明钙钛矿光伏组件与充放电控制器相连，充放 电控制器与蓄电池组相连，蓄电池组与逆变器相连。
进一步的，所述透明钙钛矿光伏组件与Low-E玻璃之间设置有空气隔层。 空气隔层的存在可保证在能见度合适的情况下，该汽车玻璃具有很高的抗穿透 能力和优异的隔热保温性能。
进一步的，所述透明钙钛矿光伏组件与Low-E玻璃通过封装胶进行密封固 定，在封装胶内侧还设置有分子筛。分子筛的作用主要用于隔绝空气中的水汽， 以保证透明钙钛矿光伏组件的稳定性。
进一步的，所述蓄电池组为深循环蓄电池组。
进一步的，所述透明钙钛矿光伏组件自下而上包括透明基板、透明导电层、 透明电子传输层、透明钙钛矿活性层、透明空穴传输层、透明对电极和透明封 装层。
更进一步的，所述透明基板为钠钙玻璃，所述透明导电层和透明对电极均 为ITO，所述透明电子传输层为C60，所述透明钙钛矿活性层为CsPbBr/MAPbBr， 所述透明空穴传输层为CuPC，所述透明封装层为MoO3。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)充分利用Low-E玻璃的 隔热性能为钙钛矿光伏组件提供了一个较好的、稳定的工作环境，延长了钙钛 矿光伏组件的使用寿命；(2)利用Low-E玻璃和钙钛矿光伏组件组成的夹层玻 璃，既满足了汽车玻璃的采光要求同时由于其低成本性，又满足了汽车玻璃的 低成本发展要求；(3)利用钙钛矿光伏组件的可发电性，与Low-E玻璃相结合 使其能够发电，有着良好的应用的前景。
附图说明
图1为本发明新型节能发电汽车玻璃的侧面剖视图；
图2为本发明新型节能发电汽车玻璃的装配结构示意图。
其中，1、透明基板；2、Low-E玻璃；3、ITO透明导电层；4、透明电子 传输层；5、透明钙钛矿活性层；6、透明空穴传输层；7、ITO透明对电极；8、 透明封装层；9、封装胶；10、分子筛；11、充放电控制器；12、深循环蓄电池 组；13、逆变器；14-空气层。
具体实施方式
为使本领域普通技术人员充分理解本发明的技术方案和有益效果，以下结 合具体实施例进行进一步说明。
如图1-2所示，一种基于透明钙钛矿光伏组件的新型节能发电汽车玻璃，主 要包括Low-E玻璃2、透明钙钛矿光伏组件、逆变器13、充放电控制器11和深 循环蓄电池组12，其中透明钙钛矿光伏组件通过封装胶9固定在Low-E玻璃2 的背面形成汽车玻璃。为保证汽车玻璃的隔热保温、抗穿透能力及稳定性，在 透明钙钛矿光伏组件和Low-E玻璃之间留有一定间隙并填充了气体(干燥空气) 形成空气层14，在封装胶内侧(靠近内部空气隔层)设置有隔绝水汽的分子筛 10。透明钙钛矿光伏组件通过导线与充放电控制器11相连，充放电控制器11 通过导线与深循环蓄电池组12相连，深循环蓄电池组12通过导线与逆变器13 相连，由此形成闭合回路将光伏组件发的电输送进蓄电池组储存起来，或者通 过逆变器输出为车上的设备供电。
透明钙钛矿光伏组件自下而上包括钠钙玻璃透明基板1、ITO透明导电层3、 C60透明电子传输层4、CsPbBr/MAPbBr(杂化钙钛矿材料，MA为CH3NH3 +) 透明钙钛矿活性层5、CuPC透明空穴传输层6、ITO透明对电极7以及MoO3透明封装层8。该透明钙钛矿光伏组件在不低于100cm2的面积上可达到13％的 光电转化效率。
经试验分析，厚度为5mm、面积为400cm2的该汽车玻璃在夏季中午的太阳 光照射下，可以保证50％以上的透光度，发电功率达到20W/m2。

Claims (6)

1.一种基于透明钙钛矿光伏组件的新型节能发电汽车玻璃，其特征在于，该新型节能发电汽车玻璃包括透明钙钛矿光伏组件和Low-E玻璃，所述透明钙钛矿光伏组件封装在Low-E玻璃的背光面形成节能发电汽车玻璃，所述透明钙钛矿光伏组件与充放电控制器相连，充放电控制器与蓄电池组相连，蓄电池组与逆变器相连。
2.如权利要求1所述的一种基于透明钙钛矿光伏组件的新型节能发电汽车玻璃，其特征在于：所述透明钙钛矿光伏组件与Low-E玻璃之间设置有空气隔层。
3.如权利要求1所述的一种基于透明钙钛矿光伏组件的新型节能发电汽车玻璃，其特征在于：所述透明钙钛矿光伏组件与Low-E玻璃通过封装胶进行密封固定，在封装胶内侧还设置有分子筛。
4.如权利要求1所述的一种基于透明钙钛矿光伏组件的新型节能发电汽车玻璃，其特征在于：所述蓄电池组为深循环蓄电池组。
5.如权利要求1所述的一种基于透明钙钛矿光伏组件的新型节能发电汽车玻璃，其特征在于：所述透明钙钛矿光伏组件自下而上包括透明基板、透明导电层、透明电子传输层、透明钙钛矿活性层、透明空穴传输层、透明对电极和透明封装层。
6.如权利要求5所述的一种基于透明钙钛矿光伏组件的新型节能发电汽车玻璃，其特征在于：所述透明基板为钠钙玻璃，所述透明导电层和透明对电极均为ITO，所述透明电子传输层为C60，所述透明钙钛矿活性层为CsPbBr/MAPbBr，所述透明空穴传输层为CuPC，所述透明封装层为MoO3。
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