CN109827131A - 一种太阳能灯 - Google Patents
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Abstract
本发明属于灯具技术领域，具体涉及一种太阳能灯。该灯具有底座和设置在底座上的灯杆，灯杆顶部设置有装饰球，装饰球表面固定有若干太阳能电池板，太阳能电池板表面形成球形结构；灯杆上部设置有横杆，横杆固定设置有灯源；所述灯杆中下部位设置有安装盒，安装盒设置有储能电池、智能充放电控制器和备用电池；所述的太阳能电池板为钙钛矿电池板，钙钛矿电池板主要包括导电玻璃层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、金电极；灯源有若干个灯管组成，灯管通过两端设置的安装部固定在灯管安装槽内，灯管由若干LED灯珠和灯管中填充的惰性气体组成。该种太阳能灯，太阳能利用率高，充电时间短；结构简单，成本低廉；照射范围广，光线好，散热性能佳。
Description
技术领域
本发明属于灯具技术领域，具体涉及一种太阳能灯。
背景技术
太阳能作为一种清洁无污染的能源，取之不尽、用之不竭。太阳能在生活中的应用也得到广泛关注，其中，太阳能路灯在白天利用阳光产生电，然后将产生的电储存到蓄电池，在夜间将储存在蓄电池内的电供给到照明装置并驱动照明装置，从而照明装置的灯发光并向下照明，可以将支柱的周围照亮。其中太阳能电池板是太阳能发电系统的核心部分，电池板将太阳的辐射能力转换成电能，或送往蓄电池存储起来，太阳能电池板的质量和成本将决定整个系统的质量和成本。
目前太阳能电池主要为硅基和无机薄膜太阳电池。硅基太阳电池具有较高的转化率，但晶体硅的冶炼过程复杂，且硅基电池较厚，厚度达200μm，用料较多，成本较高；无机薄膜电池虽然膜厚较小，为1-2μm，具有一定的成本优势，但其需要在真空环境下制备，制备工艺复杂，成本也相对较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本发明提供一种采用钙钛矿太阳电池的太阳能灯，太阳能利用率高，充电时间短；结构简单，成本低廉；照射范围广，光线好，散热性能佳。
本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：一种太阳能灯，具有底座和设置在底座上的灯杆，所述灯杆顶部设置有装饰球，所述装饰球表面固定有若干太阳能电池板，所述太阳能电池板表面形成球形结构；所述灯杆上部设置有横杆，所述横杆固定设置有灯源；所述灯杆中下部位设置有安装盒，安装盒设置有储能电池、智能充放电控制器和备用电池；所述智能充放电控制器分别通过管线连接太阳能电池板和储能电池，所述的储能电池与备用电池并联，并与灯源串联；现有太阳能电池板多为平板或弯曲板，但该太阳能灯采用的若干太阳能电池板固定在装饰球上形成球形，可以吸收不同角度、不同强度的太阳光，太阳能利用率高；采用储能电池和备用电池为灯源供电，可以避免太阳能电池供电不足而影响照明，保证了太阳能灯在夜间的照明。
所述的太阳能电池板为钙钛矿电池板，所述的钙钛矿电池板主要包括导电玻璃层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、金电极；采用的钙钛矿电池板作为一种新的太阳能材料，电池工艺制作简单，发电成本低，太阳能转换效率高。
所述的灯源有若干个灯管组成，所述灯管两端分别设置有安装部，灯管通过安装部固定安装在灯管安装槽内，所述灯管由若干LED灯珠和灯管中填充的惰性气体组成，所述灯管相互并联、灯管中的若干LED灯并联，避免了因部分灯珠破坏造成灯源不工作，照明效果好；灯管通过两端的安装部固定在灯管安装槽中，更换检修方便。
进一步的，所述横杆的个数至少为1个，横杆的个数至少1个，可以提高该太阳能灯的照射范围，尤其是两侧路段均使用时，可以对不同方位的地面进行照明。
进一步的，所述的灯管相互平行，灯管间相互平行，保证了灯源结构的美观，且每个灯管间具有一定的距离，有利于灯源所产生热量的散发，散热效果好。
进一步的，所述的电子传输层厚度为30纳米～80纳米；所述的钙钛矿层厚度为300纳米～800纳米；所述的空穴传输层厚度为150纳米～300纳米；所述的金电极厚度为80纳米～200纳米，钙钛矿电池板中电子传输层厚度少于30纳米时，收集和传输电子能力弱，传导效果不理想，电子传输层大于80纳米时，电子复合陷阱增加，导电能力减弱，导电速率降低；钙钛矿层厚度低于300纳米时，不易形成空穴和电子，太阳能转换率不高，当厚度大于800纳米时，作为光吸收层的钙钛矿层过厚，光透过率降低，空穴-电子对产生率降低；金电极厚度低于80纳米时，电池板不能形成完成的回路，导电效果不理想，金电极厚度大于200纳米时，会造成金的浪费，提高电池制作成本；电池板各层过厚时，电池板的电流传导速率差，储能电池充电所需的时间较长。
进一步的，所述灯管安装槽表面涂覆有反射膜，反射膜对灯珠产生的光具有反射聚拢作用，增加光的强度。
进一步的，所述涂覆有反射膜的灯管安装槽四周侧板与灯管安装槽底板角度为100°～150°，当侧板与底板角度小于100°时，灯珠所产生的光照射范围较窄，当侧板与底板角度大于150°时，光线覆盖范围较广，光的强度变弱，控制灯管安装槽四周侧板与底板的角度，既能保证良好的照明范围，又能进一步增加光线强度。
进一步的，所述灯管内填充的惰性气体增加有碘元素，因灯源长期使用，灯丝材料蒸发，钨落在灯管上，使灯壳发暗，而添加碘元素可以消除泡壳发黑变暗的情况，提高灯丝工作温度和光效。
本发明的有益效果是：采用上述方案，改变了现有太阳能电池板的平板或弯曲板结构，太阳能灯采用的若干太阳能电池板固定在装饰球上形成球形，可以吸收不同角度、不同强度的太阳光，太阳能利用率高；采用储能电池和备用电池为灯源供电，可以避免太阳能电池供电不足而影响照明，保证了太阳能灯在夜间的照明；采用的钙钛矿电池板作为一种新的太阳能材料，电池工艺制作简单，发电成本低，太阳能转换效率高；钙钛矿电池板各层选择合适的厚度，既能提高太阳能的转换率，又避免因过厚时电池板电流传导速率差，储能电池充电时间过长；灯管相互并联、灯管中的若干LED灯并联，避免了因部分灯珠破坏造成灯源不工作，照明效果好；灯管通过两端的安装部固定在灯管安装槽中，更换检修方便；灯管间相互平行，保证了灯源结构的美观，且每个灯管间具有一定的距离，有利于灯源所产生热量的散发，散热效果好；反射膜对灯珠产生的光具有反射聚拢作用，增加光的强度；添加碘元素可以消除泡壳发黑变暗的情况，提高灯丝工作温度和光效；控制灯管安装槽四周侧板与底板的角度，既能保证良好的照明范围，又能进一步增加光线强度。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。
图1为本发明专利结构示意图；
图2为本发明专利灯源结构示意图；
其中：1为底座，2为灯杆，3为安装盒，4为储能电池，5为智能充放电控制器，6为备用电池，7为装饰球，8为太阳能电池板，9为横杆，10为灯源，11为灯管安装槽，12为安装部，13为灯管，14为LED灯珠。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：一种太阳能灯，具有底座1和设置在底座1上的灯杆2，所述灯杆2顶部设置有装饰球7，所述装饰球7表面固定有若干太阳能电池板8，所述太阳能电池板8表面形成球形结构；所述灯杆2上部设置有左右相对称的两个横杆9，所述横杆9固定设置有灯源10；所述灯杆2中下部位设置有安装盒3，安装盒3设置有储能电池4、智能充放电控制器5和备用电池6；所述智能充放电控制器5分别通过管线连接太阳能电池板8和储能电池4，所述的储能电池4与备用电池6并联，并与灯源10串联；
所述的太阳能电池板8为钙钛矿电池板，所述的钙钛矿电池板主要包括导电玻璃层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、金电极，电子传输层厚度为30纳米，钙钛矿层厚度为500纳米，空穴传输层厚度为150纳米，金电极厚度为50纳米，太阳能效率达15％；
所述的灯源10有4个灯管13组成，4个灯管相互平行设置，并通过管线并联连接，所述灯管13两端分别设置有安装部12，灯管13通过安装部12固定安装在灯管安装槽11内，灯管安装槽11表面涂覆有反射膜，灯管安装槽11四周侧板与灯管安装槽11底板角度为120°；所述灯管13由5个并联的LED灯珠14和灯管13中填充的惰性气体组成，惰性气体中设置有少量的碘。
实施例2：本实施例与实施例1的区别在于钙钛矿电池板的层厚不同，电子传输层厚度为60纳米，钙钛矿层厚度为700纳米，空穴传输层厚度为200纳米，金电极厚度为120纳米，太阳能效率达21％。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种太阳能灯，具有底座(1)和设置在底座(1)上的灯杆(2)，其特征在于：所述灯杆(2)顶部设置有装饰球(7)，所述装饰球(7)表面固定有若干太阳能电池板(8)，所述太阳能电池板(8)表面形成球形结构；所述灯杆(2)上部设置有横杆(9)，所述横杆(9)固定设置有灯源(10)；所述灯杆(2)中下部位设置有安装盒(3)，安装盒(3)设置有储能电池(4)、智能充放电控制器(5)和备用电池(6)；所述智能充放电控制器(5)分别通过管线连接太阳能电池板(8)和储能电池(4)，所述的储能电池(4)与备用电池(6)并联，并与灯源(10)串联；
所述的太阳能电池板(8)为钙钛矿电池板，所述的钙钛矿电池板主要包括导电玻璃层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、金电极；
所述的灯源(10)有若干个灯管(13)组成，所述灯管(13)两端分别设置有安装部(12)，灯管(13)通过安装部(12)固定安装在灯管安装槽(11)内，所述灯管(13)由若干LED灯珠(14)和灯管(13)中填充的惰性气体组成。
2.如权利要求1所述的一种太阳能灯，其特征在于：所述横杆(9)的个数至少为1个。
3.如权利要求1所述的一种太阳能灯，其特征在于：所述的灯管(13)相互平行。
4.如权利要求1所述的一种太阳能灯，其特征在于：所述的电子传输层厚度为30纳米～80纳米。
5.如权利要求1所述的一种太阳能灯，其特征在于：所述的钙钛矿层厚度为300纳米～800纳米。
6.如权利要求1所述的一种太阳能灯，其特征在于：所述的空穴传输层厚度为150纳米～300纳米。
7.如权利要求1所述的一种太阳能灯，其特征在于：所述的金电极厚度为80纳米～200纳米。
8.如权利要求1所述的一种太阳能灯，其特征在于：所述灯管安装槽(11)表面涂覆有反射膜。
9.如权利要求8所述的一种太阳能灯，其特征在于：所述涂覆有反射膜的灯管安装槽(11)四周侧板与灯管安装槽(11)底板角度为100°～150°。
10.如权利要求1所述的一种太阳能灯，其特征在于：所述灯管(13)内填充的惰性气体增加有碘元素。
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