[發明專利]一種太陽能照明發電裝置及其制備方法

有效

• 申請號: 200910214213.3
• 申請日: 2009-12-29
• 公開（公告）號: CN101795089A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 盧雷;王秀田;劉淑娟;嚴偉
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;H02J7/00
• 代理公司: 廣州中瀚專利商標事務所 44239
• 代理人: 黃洋

技術領域

本發明屬于太陽能利用技術領域，特別涉及到一種太陽能照明發電裝置的制備方 法。

背景技術

隨著科技的進步和公眾環保意識的提高，太陽能作為一種取之不盡、用之不竭的 清潔能源越來越受到人們的重視。目前的太陽能利用方式包括將太陽能轉化為電能或 者直接用作照明，但這兩種方式都存在一定的缺陷：1、太陽能轉化為電能：很多地 方已經開始大規模應用太陽能電池來發電，但是目前的太陽能電池，不論是具有強光 效應的晶體硅太陽能電池還是弱光效應比較好的非晶硅薄膜太陽能電池，都必須安裝 在太陽光直接照射的地方，這就大大限制了其使用范圍。2、照明：除了利用太陽光 直接照射照明之外，現在還出現了利用導光材料(如導光管)將陽光傳輸到太陽不能 直射到的地方進行照明，這種照明技術屬于綠色照明技術，可以充分利用天然光而可 節省大量照明用電，間接減少自然資源的消耗及有害氣體的排放。但是現有的導光材 料僅僅是將太陽能光傳導到室內，而且在傳輸過程中會因為光透過導光材料而出現光 的損耗(光導管內壁為高反射材料，反射率一般在95％以上)，損耗的這部分能源無 法得到利用。

發明內容

本發明的目的是提出一種光能利用率高、安裝靈活、適用范圍廣的太陽能照明發 電裝置的制備方法。

本發明的太陽能照明發電裝置包括導光管和太陽能發電部件，所述太陽能發電部 件包裹固定在導光管的管壁外側，所述太陽能發電部件的太陽光接收面朝向導光管內 部，其制備方法的關鍵在于包括如下步驟：

A：采用光纖作為導光管，首先除去光纖表面包裹的有機保護層，然后用有機溶 劑清潔光纖中心的二氧化硅導光介質表面；

B：在光纖的導光介質上用磁濺射法或者化學沉積法依次沉積ITO層和ZnO或 TiO2層，構成太陽能發電部件的光陽極層，所述ZnO或TiO2層由20-80nm長的納米 線或納米管構成，ITO層厚100-500nm；

C：將制備好光陽極層的導光介質浸入有機染料一段時間后取出，用無水乙醇洗 凈，干燥后用磁濺射法或者化學沉積法在其上沉積對電極Pt層；

D：在光陽極層與對電極Pt層之間的空間中注入離子液體電解質，最后用熱融膜 或UV膠固化封裝太陽能照明發電裝置。

其中C步驟中所述的有機染料為N3或N719有機染料；D步驟中所述的離子液體 電解質為摩爾比為1∶1∶1的1-乙基-3-甲基咪唑碘、1，3-二甲基咪唑碘和1-烯丙 基-3-甲基咪唑碘三種離子液體的混合液。

上述ITO是Indium?Tin?Oxides的縮寫，為納米銦錫金屬氧化物，ITO層即為 銦錫氧化物半導體透明導電層，具有很好的導電性和透明性。上述ZnO為氧化鋅，TiO2 為二氧化鈦，Pt為鉑。

上述磁濺射法也叫磁控濺射法，磁濺射法與化學沉積法都是現有的工藝方法，此 處不再贅述。

本發明的太陽能照明發電裝置結構簡單、安裝及制備方便、對太陽能的利用率高， 在利用太陽光照明的同時還增加了發電功能，適合應用于各類建筑的照明、發電領域。

附圖說明

圖1是實施例1的太陽能照明發電裝置的結構示意圖；

具體實施方式

下面結合具體實施例和附圖來詳細說明本發明。

實施例1：

如圖1所示，本實施例的太陽能照明發電裝置包括導光管1和太陽能發電部件， 所述太陽能發電部件包裹固定在導光管1的管壁外側，所述太陽能發電部件的太陽光 接收面朝向導光管內部。

其中，導光管1為光纖，太陽能發電部件由利用物理包裹或化學沉積、生長方式 在導光管管壁上構成的太陽能電池納米材料及設置在太陽能電池納米材料內、外側的 導電層構成。

本實施例的太陽能照明發電裝置的制備方法的具體步驟如下：

A：首先除去光纖1表面包裹的有機保護層，然后用有機溶劑清潔光纖中心的二 氧化硅導光介質表面；

B：在光纖1的導光介質上用磁濺射法或者化學沉積法依次沉積ITO層2和ZnO 層4，構成太陽能發電部件的光陽極層，所述ZnO層由50nm長的納米線構成，ITO 層厚300nm；

C：將制備好光陽極層的導光介質浸入0.5mM的N3有機染料，并放置24小時后 取出，用無水乙醇洗凈，干燥后用磁濺射法或者化學沉積法在其上沉積對電極Pt層， N3有機染料可以提高折射率；

D：在光陽極層與對電極Pt層之間的空間中注入離子液體電解質3，最后用熱融 膜固化封裝太陽能照明發電裝置，所述的離子液體電解質為摩爾比為1∶1∶1的1- 乙基-3-甲基咪唑碘、1，3-二甲基咪唑碘和1-烯丙基-3-甲基咪唑碘三種離子液體的 混合液。