CN201838462U - 整合太阳能电池的保护套件 - Google Patents

整合太阳能电池的保护套件 Download PDF

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张雅慧
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Abstract

本实用新型在此公开的保护套件包括主体和枢接主体一侧的盖体。由至少一个染料敏化太阳能电池组成的太阳能电池模块嵌入盖体的中空部。直流转换器电性连接太阳能电池模块。连接器设于主体一侧且电性连接直流转换器。当电子装置耦接连接器时，太阳能电池模块将透过直流转换器对电子装置进行充电。

Description

整合太阳能电池的保护套件 
技术领域
本实用新型大体上是有关用于电子装置的保护套件，且特别是关于整合太阳能电池以对电子装置进行充电的保护套件。 
背景技术
随着半导体技术不断提升、加上消费者对电子装置的倚赖渐深，可携式电子装置有取代传统消费性电子产品的趋势，例如手机、媒体播放器、笔记型计算机等。但可携式电子装置的功能越多，耗电量越大，如何延长其使用时间已成为开发关键。 
可携式电子装置主要仰赖电池供电。然使用诸如镍氢电池、镍镉电池等一次电池会破坏环境，即便使用二次电池(如锂电池)，也因电量有限而需时常充电，以致相当不便。 
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型之一目的为提出兼具保护与充电功能的套件，如此不但可简化电子装置的配备，又因随时可对电子装置进行充电而延长其使用时间。 
本实用新型提供一种整合太阳能电池的保护套件，该保护套件包括： 
主体，具有一内部空间，用以容纳一电子装置； 
盖体，枢接该主体的一侧，该盖体合上后可覆盖该内部空间； 
太阳能电池模块，内嵌于该盖体的一中空部，该太阳能电池模块由至少一个染料敏化太阳能电池组成，该染料敏化太阳能电池包括一第一电极基板及一第二电极基板，其中该第一电极基板接收从该盖体的一第一表面进入的一入射光，该第二电极基板接收从该盖体的一第二表面进入的一入射光； 
直流转换器，电性连接该太阳能电池模块；以及 
连接器，电性连接该直流转换器与该电子装置之间， 
其中，该太阳能电池模块利用从该第一表面进入的该入射光或利用从该第二表面进入的该入射光对该电子装置进行充电。 
该主体和该盖体可以为连结成一体的一套体。 
该直流转换器可以为一升压器。 
该染料敏化太阳能电池可以为多个时为并联配置。 
该直流转换器可以埋设于该盖体内。 
该太阳能电池模块利用从该第一表面进入的该入射光产生的一光电转换效率可以为利用从该第二表面进入的该入射光产生的一光电转换效率的70％-130％之间。 
该保护套件可以包括： 
主体，具有一内部空间用以容纳一电子装置； 
盖体，枢接该主体的一侧而可合上覆盖该主体； 
太阳能电池模块，嵌入该盖体的一中空部，该太阳能电池模块包括： 
第一电极基板，包括： 
至少一对电极，设于一第一基板上，该对电极包括由高分子包覆贵金属粒子的触媒层；以及 
至少一导线，设于该第一基板上且电性连接该对电极； 
一第二电极基板，包括： 
至少一光电极，设于一第二基板上且配置对应该对电极；以及 
至少一导线，设于该第二基板上且电性连接该光电极；以及 
封装层，置于该第一电极基板与该第二电极基板之间；以及 
直流转换器，电性连接该太阳能电池模块，其中该太阳能电池模块透过该直流转换器，以直接对该电子装置进行充电。 
所述的保护套件还可以包括一连接器，电性连接该直流转换器。 
该第一基板和该第二基板可以分别具有一透明或半透明基板。 
本实用新型提供一种整合太阳能电池的保护套件，该保护套件包括： 
主体，具有一内部空间，用以容纳一电子装置； 
盖体，枢接该主体的一侧而可合上覆盖该内部空间； 
第一太阳能电池模块，设于该盖体的一第一表面，该第一太阳能电池模块包括多个染料敏化太阳能电池，每一染料敏化太阳能电池包括： 
第一电极基板，具有一对电极设于一第一基板上且该对电极包括由高分子包覆贵金属粒子的触媒层；以及 
第二电极基板，具有一光电极设于一第二基板上且该光电极配置对应该对电极； 
第二太阳能电池模块，设于该盖体的一第二表面，该第二太阳能电池模块包括多个染料敏化太阳能电池； 
直流转换器，电性连接该第一太阳能电池模块和该第二太阳能电池模块；以及 
连接器，电性连接该直流转换器； 
其中该第一太阳能电池模块及/或该第二太阳能电池模块透过该直流转换器，以直接对该电子装置进行充电。 
该第一太阳能电池模块的所述染料敏化太阳能电池可以为并联配置。 
该第二太阳能电池模块的所述染料敏化太阳能电池可以为并联配置。 
该第一基板和该第二基板可以分别为一透明或半透明基板。 
该贵金属粒子触媒层可以包括钯、铂、钌、银或金。 
根据本实用新型的一方面，提出整合太阳能电池的保护套件。保护套件包括主体、和枢接主体一侧且可覆盖主体之内部空间的盖体。由至少一个染料敏化太阳能电池组成的太阳能电池模块内嵌于盖体的中空部。直流转换器(DC/DC转换器)电性连接太阳能电池模块和连接器。当电子装置耦接连接器时，太阳能电池模块将透过DC/DC转换器对电子装置进行充电。其中，染料敏化太阳能电池包括第一电极基板及第二电极基板。第一电极基板可接收从盖体之第一表面进入的入射光，第二电极基板可接收从盖体之第二表面进入的入射光，使得太阳能电池模块可利用从第一表面进入之入射光或者可利用从第二表面进入之入射光对该电子装置进行充电。 
根据本实用新型的另一方面，提出整合太阳能电池的保护套件。保护套件包括具内部空间之主体，用以容纳电子装置、和枢接主体一侧且可覆盖主体之内部空间的盖体。第一太阳能电池模块设于盖体的第一表面，第二太阳能电池模块设于盖体的第二表面，第一和第二太阳能电池模块各包括至少一个染料敏化太阳能电池。直流(DC)/DC转换器电性连接第一与第二太阳能电池模块和连接器。第一太阳能电池模块及/或第二太阳能电池模块将透过DC/DC转换器对电子装置进行充电。 
上述保护套件配有染料敏化太阳能电池模块，其可双面照光发电，因此无论是打开或合上保护套件皆可对同一染料敏化太阳能电池进行充电动作、此外由于使用染料敏化太阳能电池故在户外或室内皆可充电使用电子装置。 
附图说明
图1为根据本实用新型一实施例的保护套件的示意图； 
图2为图1所示的保护套件盖阖时的示意图； 
图3为根据本实用新型另一实施例的保护套件的示意图；以及 
图4为根据本实用新型一实施例，由并联染料敏化太阳能电池组成的电池模块的截面图。 
其中，主要组件符号说明如下： 
110主体   115空间 
120盖体   125中空部 
130DC/DC转换器  140连接器 
160、160-1、160-2太阳能电池模块 
170第一电极基板  180第二电极基板 
190第一表面  200第二表面 
210第一基板  220导电层 
240对电极  310第二基板 
320导电层  340光电极 
410导线  430封装层 
450电解质层  R枢轴 
具体实施方式
为让本实用新型之上述与其它目的、特征和优点变得更明显易懂，现将配合参照附图详加说明于下。须注意的是，所述实施例仅为举例说明本实用新型，而非限定本实用新型之精神与范围，本领域技术人员可进行修改而得等效实施例。 
参照第1及2图，其分别绘示打开及盖合状态下的保护套件实施例。如图1所示，保护套件包括内含容纳空间115的主体110、和可覆盖及封闭 空间115的盖体120。盖体120枢接主体110的一侧，以便于绕着枢轴R打开或合上盖体120。主体110及/或盖体120可为硬性壳体或软性套体。在一实例中，主体110和盖体120为结合成一体的套体。 
根据一实施例，第一太阳能电池模块160-1配置在盖体120的第一表面190(图2)，第二太阳能电池模块160-2则配置在盖体120的第二表面200(图1)。在一实例中，太阳能电池模块160-1、160-2各自包括至少一个染料敏化太阳能电池(DSSC)。个别太阳能电池模块之染料敏化太阳能电池为多个时，其可为串联或并联配置，但串联易因遮蔽效应导致整个模块失效，故较佳采用并联方式。图4绘示根据一实施例之太阳能电池模块的截面，其包括多个并联的染料敏化太阳能电池。染料敏化太阳能电池一般包括阴极(第一电极基板170)、阳极(第二电极基板180)和介于二者间的电解质。如图4所示，第一电极基板170包括设于第一基板210上的对电极240，第二电极基板180包括设于第二基板310上的光电极340，其中对电极240配置对应光电极340。第一基板210及/或第二基板310可为挠性基板(如塑料基板)或硬性基板(如玻璃基板)。第一基板210及第二基板310为透明或半透明基板(高穿透率的基板较佳)。第一电极基板170和第二电极基板180的表面分别具有导电层220和导电层320。导电层通常为透明导电氧化物(TCO)膜，例如铟锡氧化物(ITO)、氟锡氧化物(FTO)、掺锑氧化锡(ATO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺镓氧化锌(GZO)或掺铟氧化锌(IZO)。导电层亦可为金属材料，例如镍、铝、银、金、铜、锌、钛或铅。对电极240配置在导电层220上，并可包括铂(Pt)或碳(C)等电极层。在一实例中，对电极还包括高分子包覆之贵金属粒子做为触媒层，导电层上则有界面活性层连结高分子包覆之贵金属粒子。高分子可为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVAL)、聚丙烯酸(PAA)或聚次乙亚胺(PEI)；被高分子包覆之贵金属可为钯(Pd)、铂(Pt)、钌(Ru)、银(Ag)或金(Au)等。此种对电极其穿透率较一般以溅镀法形成之铂电极层为佳。光电极340配置在导电层320上，且可包括含光敏染料之金属半导体氧化物(如TiO2层)。电解质层450配置在对电极240与光电极340之间。 
至少一导线410置于导电层220上且电性连接至少一个对电极240而构成第一电极基板170(阴极)，另一导线410置于导电层320上且电性连接至少一个光电极340而构成第二电极基板180(阳极)。导线410例如为铜 (Cu)、银(Ag)或金(Au)等金属线。封装层430配置在阴极组件与阳极之间。 
回溯图1，保护套件还包括直流(DC)/DC转换器130，其配置于盖体120的一侧且电性连接太阳能电池模块160-1和160-2。DC/DC转换器130将太阳能电池模块160-1、160-2产生的电能转换成预定电压。在一实例中，DC/DC转换器130为升压器。在另一实例中，DC/DC转换器130内设至少一嵌入式电感。在又一实例中，DC/DC转换器130埋设在盖体120内。连接器140配置在主体110的一侧且电性连接DC/DC转换器130。当可携式电子装置(未绘示)放在主体110的容纳空间115内并耦接连接器140时，太阳能电池模块160-1及/或160-2将可透过DC/DC转换器130和连接器140直接对可携式电子装置进行充电。 
由于上述保护套件的盖体第一表面190(正面)和第二表面200(背面)均可接受入射光使得太阳能电池模块发电，甚至可使得同一太阳能电池模块发电，因此在打开或盖阖保护套件时，皆可持续进行充电动作。 
参照图3，其绘示保护套件的另一实施例。图3保护套件的构造大致与图1保护套件相同，除了盖体120设计成为中空部125的部份仅设置一个太阳能电池模块160，盖体120合上的外观类似图2。在此实施例中，太阳能电池模块160为染料敏化太阳能电池模块，其双面皆可吸光，故打开或盖阖保护套件时，太阳能电池模块160均可发电而对电子装置进行充电。在一实例中，太阳能电池模块160由至少一个染料敏化太阳能电池组成，其构造和设计类似前述太阳能电池模块160-1、160-2，故于此不再赘述。在另一实例中，染料敏化太阳能电池由第一电极基板170与第二电极基板180组成，其中第一电极基板可接收从盖体之第一表面190(如盖体表面)进入的入射光，第二电极基板可接收从盖体之第二表面200(如盖体背面)进入的入射光。染料敏化太阳能电池模块利用从第一表面190进入之入射光产生的光电转换效率例如为利用从第二表面200进入之入射光的70％-130％。 
保护套件还配设DC/DC转换器130和连接器140，使得太阳能电池模块160可直接对电子装置进行充电。 
由于一般染料敏化太阳能电池是靠光敏染料将光能转换成电能，其不局限于太阳光、而是包括室内灯源的任何光源都能产生作用，加上其不受照射角度影响，因此更适合做为电子装置的充电应用。 
在此所述之保护套件具有可双面照光发电的太阳能电池模块，或者保 护套件的盖体正面和背面分别设有太阳能电池模块，另并配合使用DC/DC转换器，是以保护套件无论是在打开或盖合状态，均可产生电能供电子装置使用。 
应注意为便于说明，附图并未按比例绘制，本领域技术人员可依需求更改各组件的配设位置、相对关系和尺寸，本实用新型不以此为限。 
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，本领域技术人员在不脱离本实用新型之精神和范围内可作各种更动与润饰，因此本实用新型之保护范围当视后附的权利要求的保护范围为准。 

Claims (13)

1.一种整合太阳能电池的保护套件，其特征在于，该保护套件包括：
主体，具有一内部空间，用以容纳一电子装置；
盖体，枢接该主体的一侧，该盖体合上后可覆盖该内部空间；
太阳能电池模块，内嵌于该盖体的一中空部，该太阳能电池模块由至少一个染料敏化太阳能电池组成，该染料敏化太阳能电池包括一第一电极基板及一第二电极基板，其中该第一电极基板接收从该盖体的一第一表面进入的一入射光，该第二电极基板接收从该盖体的一第二表面进入的一入射光；
直流转换器，电性连接该太阳能电池模块；以及
连接器，电性连接该直流转换器与该电子装置之间，
其中，该太阳能电池模块利用从该第一表面进入的该入射光或利用从该第二表面进入的该入射光对该电子装置进行充电。
2.如权利要求1所述的保护套件，其特征在于，该主体和该盖体为连结成一体的一套体。
3.如权利要求1所述的保护套件，其特征在于，该直流转换器为一升压器。
4.如权利要求1所述的保护套件，其特征在于，该染料敏化太阳能电池为多个时为并联配置。
5.如权利要求1所述的保护套件，其特征在于，该直流转换器埋设于该盖体内。
6.一种整合太阳能电池的保护套件，其特征在于，该保护套件包括：
主体，具有一内部空间用以容纳一电子装置；
盖体，枢接该主体的一侧而可合上覆盖该主体；
太阳能电池模块，嵌入该盖体的一中空部，该太阳能电池模块包括：
第一电极基板，包括：
至少一对电极，设于一第一基板上，该对电极包括由高分子包覆贵金属粒子的触媒层；以及
至少一导线，设于该第一基板上且电性连接该对电极；
一第二电极基板，包括： 
至少一光电极，设于一第二基板上且配置对应该对电极；以及
至少一导线，设于该第二基板上且电性连接该光电极；以及
封装层，置于该第一电极基板与该第二电极基板之间；以及
直流转换器，电性连接该太阳能电池模块，其中该太阳能电池模块透过该直流转换器，以直接对该电子装置进行充电。
7.如权利要求6所述的保护套件，其特征在于，还包括一连接器，电性连接该直流转换器。
8.如权利要求6所述的保护套件，其特征在于，该第一基板和该第二基板分别具有一透明或半透明基板。
9.一种整合太阳能电池的保护套件，其特征在于，该保护套件包括：
主体，具有一内部空间，用以容纳一电子装置；
盖体，枢接该主体的一侧而可合上覆盖该内部空间；
第一太阳能电池模块，设于该盖体的一第一表面，该第一太阳能电池模块包括多个染料敏化太阳能电池，每一染料敏化太阳能电池包括：
第一电极基板，具有一对电极设于一第一基板上且该对电极包括由高分子包覆贵金属粒子的触媒层；以及
第二电极基板，具有一光电极设于一第二基板上且该光电极配置对应该对电极；
第二太阳能电池模块，设于该盖体的一第二表面，该第二太阳能电池模块包括多个染料敏化太阳能电池；
直流转换器，电性连接该第一太阳能电池模块和该第二太阳能电池模块；以及
连接器，电性连接该直流转换器；
其中该第一太阳能电池模块及/或该第二太阳能电池模块透过该直流转换器，以直接对该电子装置进行充电。
10.如权利要求9所述的保护套件，其特征在于，该第一太阳能电池模块的所述染料敏化太阳能电池为并联配置。
11.如权利要求9所述的保护套件，其特征在于，该第二太阳能电池模块的所述染料敏化太阳能电池为并联配置。
12.如权利要求9所述的保护套件，其特征在于，该第一基板和该第 二基板分别为一透明或半透明基板。
13.如权利要求9所述的保护套件，其特征在于，该贵金属粒子触媒层包括钯、铂、钌、银或金。 
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