CN206879068U - 太阳能电池驱动的无线语音设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池驱动的无线语音设备，包括：介观钙钛矿太阳能电池、直流转换器和无线音箱，所述介观钙钛矿太阳能电池位于所述直流转换器和所述无线音箱的上方，其中，所述介观钙钛矿太阳能电池用于收集光能并将光能转化成电能，其包括多个串联的太阳能电池单元。利用本实用新型可以提高无线语音设备的续航能力。

Description

太阳能电池驱动的无线语音设备

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池驱动的无线语音设备，尤其是一种介观钙钛矿太阳能电池驱动的无线语音设备。

背景技术

目前，人们日常生活中可以接触到多种无线语音系统，例如可以通过wifi或蓝牙等无线技术接收音频数据的音箱，有的带有与喇叭电连接的音频功率放大器，有的还具有接收调频广播的功能，可以方便地在室内或室外使用，随身携带或车载使用皆可，满足不同场景的使用需求，为人们在工作中或业余时间收听音频文件、收听广播提供便利。与此同时，随着移动终端技术的快速发展，人们对电子产品的移动性能提出了越来越高的要求，电子产品在朝着体积小、重量轻、携带方便、续航能力强、材料轻质环保的方向发展。但是，已有的无线语音系统普遍还采用外接电源供电或充电电池供电，产品的便携性和续航能力受到了极大限制。

中国实用新型专利CN203167188U公开了一种类似的无线音箱，包括底座和设于底座上的箱体；所述箱体内设有主控芯片、wifi音频接收模块、音频功率放大器、存储有通信协议及处理软件的存储器，所述无线音箱上设有若干个按钮和用于给数码产品充电的USB端口；所述wifi音频接收模块与若干个天线电连接，音频功率放大器分别与至少一个中低音喇叭和至少一个高音喇叭电连接；所述主控芯片分别与wifi音频接收模块、音频功率放大器、存储器和按钮电连接。在电源方面，该无线音箱可在播放音频的同时通过无线音箱上的USB接口进行充电，可避免因电源不足而造成播放中断。该无线音箱虽然在某种程度上解决了产品续航能力的问题，但在使用过程中音箱USB接口连接电源线使音箱的便携性大打折扣。

中国实用新型专利CN205987232U公开了一种磁吸式无线音箱，包括喇叭、主板以及外壳，所述喇叭固定在主板上，且所述主板与外壳固定连接，该无线音箱还包括强力磁铁以及铁片带胶，所述外壳上开设有与强力磁铁相适配的固定槽位，所述固定槽位的槽位开孔设置在外壳的内表面，所述强力磁铁容置到固定槽位中并与主板相接触，所述铁片带胶固定在外壳的外表面，且所述铁片带胶与强力磁铁磁力相吸。该磁吸式无线音箱在外壳上设置强力磁铁以及铁片带胶，利用磁铁的吸附功能可使音箱牢固的吸附在铁制产品上。该磁吸式无线音箱仅针对音箱结构进行了改进，对于电源仍采用了传统的供电方式。

可以看到，目前无线语音系统的电源在便携性和续航能力方面还存在诸多问题，导致用户无法在室外长时间使用，除此之外，由于充电电池寿命短，回收利用率极低，也限制了充电电池方向的发展前景。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种太阳能电池驱动的无线语音设备，该设备以介观钙钛矿太阳能电池驱动，可接收无线信号，无需额外配供电系统，续航能力强。

本实用新型提供一种太阳能电池驱动的无线语音设备，所述无线语音设备包括：介观钙钛矿太阳能电池、直流转换器和无线音箱，所述介观钙钛矿太阳能电池位于所述直流转换器和所述无线音箱的上方；所述介观钙钛矿太阳能电池用于收集光能并将光能转化成电能，其包括多个串联的太阳能电池单元，所述太阳能电池单元包括由下往上依次设置的如下各层：导电基底层、电子传输层、介孔层、吸光层、空穴传输层和对电极层；所述直流转换器与所述介观钙钛矿太阳能电池的对电极层相连接，其用于将所述介观钙钛矿太阳能电池输出的非稳压直流电转换成稳压直流电；所述无线音箱包括数据接收组件、无线通讯组件、电源组件和音频播放组件；其中，所述电源组件与所述直流转换器的输出相连接；所述数据接收组件通过所述无线通讯组件接收音频数据，所述音频播放组件用于处理并播放所述音频数据。

根据本实用新型的无线语音设备，优选地，所述介观钙钛矿太阳能电池包括20～30个串联的太阳能电池单元。

根据本实用新型的无线语音设备，优选地，所述电子传输层的厚度为25～35nm。

根据本实用新型的无线语音设备，优选地，所述介孔层的厚度为460～500nm。

根据本实用新型的无线语音设备，优选地，所述吸光层的厚度为130～350nm。

根据本实用新型的无线语音设备，优选地，所述空穴传输层的厚度为5～60nm。

根据本实用新型的无线语音设备，优选地，所述对电极层的厚度为9.5～10.5μm。

根据本实用新型的无线语音设备，优选地，所述介观钙钛矿太阳能电池的有效工作面积为30～400平方厘米。

根据本实用新型的无线语音设备，优选地，所述介观钙钛矿太阳能电池的有效工作面积为100～400平方厘米。

根据本实用新型的无线语音设备，优选地，所述无线音箱还包括调频广播接收电路，所述无线音箱通过所述调频广播接收电路接收调频广播信号。

本实用新型的无线语音设备利用介观钙钛矿太阳能电池驱动无线音箱，由于介观钙钛矿太阳能电池的工作状态不受入射光角度的影响，在入射光非垂直入射的情况下，仍能有效将光能转换成电能，因而本实用新型是可在户外长期运行的无线语音设备，无需额外的供电系统，在户外或室内光照条件下即可利用环境提供的光能驱动，实现长时间使用，续航能力大大提高，便携性强且环保节能，具有良好的市场推广前景。

附图说明

图1为本实用新型的一种无线语音设备的示意图。

图2为本实用新型的一种介观钙钛矿太阳能电池的示意图。

图3为本实用新型的一种无线音箱的结构框图。

附图标记说明如下：

10-介观钙钛矿太阳能电池，20-无线音箱，30-直流转换器，11-导电基底层，12-电子传输层，13-介孔层，14-吸光层，15-空穴传输层，16-对电极层，21-数据接收组件，22-无线通讯组件，23-电源组件，24-音频播放组件。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

为方便描述，本实用新型中使用的“上”、“下”、“上方”、“下方”等表示方位或位置的术语是指附图所示的不同部件之间的相对的方位或位置关系，而并不代表不同部件在空间中的绝对方位或位置。

考虑到已有的无线语音设备存在续航能力差的问题，本实用新型提出以介观钙钛矿太阳能电池驱动无线音箱，达到设备长时间运行的目的。本实用新型的无线语音设备包括：介观钙钛矿太阳能电池、直流转换器和无线音箱，三者依次通过电线连接。为便于太阳能电池尽可能多的接收光能，太阳能电池应位于直流转换器和无线音箱的上方，使直流转换器和无线音箱不会对太阳能电池形成遮挡。

介观钙钛矿太阳能电池采集光能后将光能转化成电能，由于得到的电能是非稳压的直流电，不能直接用于驱动电子产品，设置一直流转换器与介观钙钛矿太阳能电池相连接，可将介观钙钛矿太阳能电池输出的非稳压直流电转换成稳压直流电。然后将稳压直流电连接到无线音箱，作为无线音箱的工作电源。

在本实用新型中，所述介观钙钛矿太阳能电池包括多个串联的太阳能电池单元，每个太阳能电池单元包括导电基底层、电子传输层、介孔层、吸光层、空穴传输层和对电极层。导电基底层、电子传输层、介孔层、吸光层、空穴传输层和对电极层由下往上依次设置。根据本实用新型的一个实施方式，电子传输层设置在导电基底层的下表面，介孔层设置在电子传输层的下表面，吸光层设置在介孔层的下表面，空穴传输层设置在吸光层的下表面，对电极层设置在空穴传输层的下表面。导电基底层、电子传输层、介孔层、吸光层、空穴传输层和对电极层可以采用本领域已知的材料形成，这里不再赘述。

根据本实用新型的一个实施方式，导电基底层由透明的金属氧化物形成，使太阳能电池具有良好的导电性能，且不会遮挡阳光到达其下方的电子传输层。吸光层中包含用于进行光电转换的活性物质，可将光能转化为电能。将负载连接在对电极层上，驱动负载运行。

在本实用新型中，所述电子传输层的厚度为25～35nm，优选为28～30nm；所述介孔层的厚度为460～500nm，优选为470～490nm；所述吸光层的厚度为130～350nm，优选为150～300nm，更优选为200～250nm；所述空穴传输层的厚度为5～60nm，优选为15～50nm，更优选为20～30nm。所述对电极层的厚度为9.5～10.5μm，优选为10～10.5μm。

由于传统常规太阳能电池的工作状态受入射光角度的影响，需满足入射光垂直入射才能有效地将光能转换成电能，而本实用新型的无线语音设备采用的介观钙钛矿太阳能电池，其工作状态不受入射光角度的影响，在入射光非垂直入射的情况下，仍能有效将光能转换成电能，可在户外长时间运行，设备续航能力得到大幅提升。

本实用新型的介观钙钛矿太阳能电池可含有20～30个串联的太阳能电池单元，例如22～29个串联的太阳能电池单元。介观钙钛矿太阳能电池的有效工作面积可以为30～400平方厘米，优选为100～400平方厘米。本实用新型发现采用上述设置适合与无线音箱配合使用，便于携带并保证充电效果。

使用时，介观钙钛矿太阳能电池可提供的非稳压直流电的电压介于20～30伏特，电流介于0.2～0.6安培。优选地，可提供的非稳压直流电的电压介于25～28伏特，电流介于0.3～0.4安培。另外，直流转换器输出的直流电的电压介于5～15伏特，无线音箱的额定电压介于5～15伏特。本实用新型发现采用上述设置适合与无线音箱配合使用。

本实用新型的无线音箱包括数据接收组件、无线通讯组件、电源组件和音频播放组件，其中电源组件与直流转换器的输出相连接；数据接收组件通过无线通讯组件接收音频数据，音频播放组件用于处理并播放音频数据。本实用新型无线音箱中的无线通讯组件可应用已有的通讯协议实现，例如WiFi、蓝牙或者ZigBee协议，实现数据的快速无线传输。除此之外，本实用新型的无线音箱还可包括调频广播接收电路，用于接收调频广播信号，实现广播收听功能，满足不同用户的需求偏好，这在室外长时间使用场景中是受欢迎的设置。

实施例1

如图1所示，本实施例采用介观钙钛矿太阳能电池10，面积为20cm×20cm，光电转换效率约为10％。本实施例的介观钙钛矿太阳能电池10由29个电池单元串联构成。图2为介观钙钛矿太阳能电池10的一个电池单元的示意图，由下往上依次设置有导电基底层11、电子传输层12、介孔层13、吸光层14、空穴传输层15和对电极层16；电子传输层12、介孔层13、吸光层14、空穴传输层15和对电极层16的厚度分别为30nm、470nm、200nm、25nm和10μm。在标准太阳光(辐照强度为1000瓦/平米)照射条件下，本实施例的介观钙钛矿太阳能电池10可提供约25～28伏特电压、0.4安培电流、6～7瓦的功率输出。

本实施例中，介观钙钛矿太阳能电池10连接有直流转换器30，该直流转换器30可将电压在22～28伏特范围内变化的直流电转换成电压恒定在12伏特的直流电。该直流转换器30可采用市面上已有的直流转换器即可。无线音箱20的电源组件连接到直流转换器30的输出。光能经介观钙钛矿太阳能电池10转化得到电能，经直流转换器30稳压进入无线音箱20供电，从而实现了无线音箱20以介观钙钛矿太阳能电池10驱动的目的。其中，无线音箱20的额定电压为12伏特，具有音乐播放、接收广播等功能。

本实施例的无线语音设备将介观钙钛矿太阳能电池10、直流转换器30和无线音箱20串联相连，在户外或室内光照条件下，介观钙钛矿太阳能电池10将光能转换成电能，并经直流转换器30形成电压稳定的输出，驱动无线音箱20运行，整个设备无需额外的供电系统，可长时间运行。

实施例2

本实施例的介观钙钛矿太阳能电池的面积为10cm×10cm，光电转换效率约为12％。本实施例的介观钙钛矿太阳能电池10由21个电池单元串联构成，每个电池单元的具体结构与实施例1相同。在标准太阳光照射条件下，本实施例的介观钙钛矿太阳能电池可提供约20～23伏特电压、0.5安培电流、8～10瓦的功率输出。图3为本实施例的无线音箱20的结构框图，其包括：数据接收组件21、无线通讯组件22、电源组件23和音频播放组件24。电源组件23与直流转换器的输出相连接，数据接收组件21通过无线通讯组件22接收音频数据，音频播放组件24用于处理并播放音频数据。其余设置与实施例1相同。本实施例的无线语音设备具有无线接收音频数据、音乐播放、接收广播等功能。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种太阳能电池驱动的无线语音设备，其特征在于，所述无线语音设备包括：介观钙钛矿太阳能电池、直流转换器和无线音箱，所述介观钙钛矿太阳能电池位于所述直流转换器和所述无线音箱的上方；所述介观钙钛矿太阳能电池用于收集光能并将光能转化成电能，其包括多个串联的太阳能电池单元，所述太阳能电池单元包括由下往上依次设置的如下各层：导电基底层、电子传输层、介孔层、吸光层、空穴传输层和对电极层；所述直流转换器与所述介观钙钛矿太阳能电池的对电极层相连接，其用于将所述介观钙钛矿太阳能电池输出的非稳压直流电转换成稳压直流电；所述无线音箱包括数据接收组件、无线通讯组件、电源组件和音频播放组件；其中，所述电源组件与所述直流转换器的输出相连接；所述数据接收组件通过所述无线通讯组件接收音频数据，所述音频播放组件用于处理并播放所述音频数据。

2.根据权利要求1所述的无线语音设备，其特征在于，所述介观钙钛矿太阳能电池包括20～30个串联的太阳能电池单元。

3.根据权利要求2所述的无线语音设备，其特征在于，所述电子传输层的厚度为25～35nm。

4.根据权利要求3所述的无线语音设备，其特征在于，所述介孔层的厚度为460～500nm。

5.根据权利要求4所述的无线语音设备，其特征在于，所述吸光层的厚度为130～350nm。

6.根据权利要求5所述的无线语音设备，其特征在于，所述空穴传输层的厚度为5～60nm。

7.根据权利要求6所述的无线语音设备，其特征在于，所述对电极层的厚度为9.5～10.5μm。

8.根据权利要求7所述的无线语音设备，其特征在于，所述介观钙钛矿太阳能电池的有效工作面积为30～400平方厘米。

9.根据权利要求7所述的无线语音设备，其特征在于，所述介观钙钛矿太阳能电池的有效工作面积为100～400平方厘米。

10.根据权利要求1～9任一项所述的无线语音设备，其特征在于，所述无线音箱还包括调频广播接收电路，所述无线音箱通过所述调频广播接收电路接收调频广播信号。