[發明專利]太陽能服裝

在審

• 申請號: 201810051181.9
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN107960691A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 王永明
• 申請（專利權）人: 王永明
• 主分類號: A41D13/005
• 分類號: A41D13/005;H02J7/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種服裝面料，尤其涉及加入半導體的元器件電偶組和太陽能發電元器件制成的太陽能服裝。

背景技術

現今太陽能技術應用很是廣泛，然而與人們生活息息相關的服裝領域，還有待進一步開發。公知的太陽能帽子/衣服只有用來發電、儲電、保障其它電器設備充電或帶動風扇降溫的，都達不到理想的冬天制熱、夏天制冷。

對于工作于嚴寒或酷暑需增溫/降溫的勞工、行者、駕駛員，及會議室、戶外、野外等場所的人來說，降低或升高體溫成為人們迫切需求。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種太陽能服裝，其目的在于提供一種太陽光下產生電能，并且還能人為轉換制熱/制冷的太陽能服裝。

為實現上述目的，本發明太陽能服裝是由發電器件、調溫器件、電能儲存與控制器件組成。

本發明發電器件目的在于提供電能，調溫器件目的在于調控穿戴者體溫，電能儲存器件目的在于儲存多余電能，控制器件目的在于制熱/制冷的轉換與電能的有序利用。

由于本發明太陽能服裝制熱/制冷采用半導體PN電偶組完成，電源由太陽能發電提供，因而為太陽能服裝誕生奠定了可行性的基礎。

附圖說明

附圖1為本發明太陽能服裝面料結構圖：依次為發電器件PECVD1、N型半導體2、P-N結3、P型半導體4、絕緣層5、PN電偶組6、間隙填充物7、電子13、空穴14、擴散電子15。調溫器件PN電偶組6及間隙填充物7和上下端擴散的絕緣層5。電能儲存器件蓄電池11以及控制器件電流轉向開關8、CI處理器9、電路及控制器件10、外接電源插口12。

附圖2為本發明太陽能服裝面料以PECVD1、N型半導體2、擴散電子15、P型半導體4、絕緣層5、PN電偶組6、間隙填充物7、電子13、空穴14復合為矩形集合體，拼接織造的面料結構圖。

附圖3為本發明太陽能服裝面料以PECVD1、N型半導體2、擴散電子15、P型半導體4、絕緣層5、PN電偶組6、間隙填充物7、電子13、空穴14復合為帶狀集合體，經緯織造的面料結構圖。

具體實施方式

圖1中PECVD1是經刻蝕在整個N型半導體2表層，作用導電、減少太陽光反射。

圖1中N型半導體2是由硅晶體/鍺晶體摻入磷原子制成，作用在于硅原子/鍺原子外圍有四個電子，磷原子有五個電子，其結合就會產生一個活躍電子13。

圖1中P-N結3是由P型半導體4與N型半導體2接觸面形成，因為現今沒辦法做到分子級別拼接，實際生產過程中多為在P型半導體4硅/鍺的基礎上單面擴散N型半導體2硅/鍺制得。

圖1中P型半導體4是由硅晶體/鍺晶體摻入硼原子制成。作用在于硅原子/鍺原子外圍有4個電子，而硼原子周圍只有三個電子，其結合就會產生一個空穴14。

圖1中PN電偶組6是由半導體材料(碲化鉍)制成，通過電流轉向開關8改變直流電流的極性實現制熱/制冷功能轉換。

圖1中外接電源插口12作用在于導出/導入電流。

電能供給：利用半導體材料在能量光子/外部電源的作用下提供電流給PN電偶組6、蓄電池11及其它元器件。

發電原理：當能量光子照射到太陽能服裝面料上時，N型半導體2和P型半導體4生成許多新的電子13-空穴14對，由于面料的不斷吸收熱量導致入射光強不斷減小，沿著入射方向，太陽能發電器件內部電子13-空穴14對的密度逐漸減小，在濃度差的作用下電子13-空穴14對通過電能儲存器件與控制器件向PN電偶組6做擴散運動形成電流。

太陽能服裝工作原理：太陽能發電器件或蓄電池11向PN電偶組6通直流電流。根據珀爾帖半導體溫差電效應原理，太陽能服裝內壁吸收熱量，降低體溫；外壁溫度上升，散發熱量。當電流轉向開關8改變電流極性時，太陽能服裝內壁釋放熱量、補給體溫，外壁溫度下降，吸收熱量，從而達到調節體溫的目的。

太陽能服裝溫度控制原理：通過電流轉向開關8選擇制熱/制冷，再由電路及控制器件10調節溫度，達到預設溫度時停止工作。蓄電池11充電功能開啟，保障無能量光子照射時為PN電偶組6和其它設備提供電能。直到太陽能服裝超出預設溫度，再次啟動制熱/制冷。

為適應智能和移動設備需要，太陽能服裝具有制冷、制熱過溫聲、光報警提示系統，并且設置多種電源接口，備其它電器設備使用。

太陽能服裝面料織造原理：是把PECVD1、N型半導體2、擴散電子15、P型半導體4、絕緣層5、PN電偶組6、間隙填充物7、電子13、空穴14復合成集合體，以矩形/帶狀排列的方式拼接或經緯織造成柔性/硬性通風面料。