[發明專利]光伏與壓電雙重發電式百葉窗

有效

• 申請號: 201810689337.6
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN109065657B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 袁曦明;袁一楠
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: H01L31/054
• 分類號: H01L31/054;H01L31/055;H10N30/30;E06B7/086
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 曹雄

本發明公開了光伏與壓電雙重發電式百葉窗，包括：光伏與壓電雙重發電式百葉片；所述光伏與壓電雙重發電式百葉片，包括：太陽光伏發電器件、風致振動型壓電發電器件、百葉片基板、固定框；所述太陽光伏發電器件，包括：石墨烯吸光層、組裝納米顆粒的光波轉換型光波導層、反射層、太陽光伏電池；所述太陽光伏電池裝配在組裝納米顆粒的光波轉換型光波導層側面；所述風致振動型壓電發電器件，包括：彈性層、壓電發電層、上電極層、下電極層、封裝層；太陽光伏發電器件裝配在百葉片基板的陽面；風致振動型壓電發電器件裝配在百葉片基板的陰面；太陽光伏發電器件、風致振動型壓電發電器件、百葉片基板通過固定框固定。

技術領域

本發明涉及建筑房屋的百葉窗以及太陽能和氣流振動能利用發電，更具體地說，涉及一種光伏與壓電雙重發電式百葉窗。

背景技術

隨著科學技術與經濟的迅速發展和城鎮化進程的不斷加快，電力需求量日趨增加。目前我國建筑房屋的照明用電約占全社會總用電量的20％。由此看來，節省建筑房屋的照明用電是節約電能消耗的重要因素。節約建筑房屋照明用電，降低能耗，將逐漸成為建筑房屋照明方案著重考慮的要點。目前，市場上的百葉窗多數運用在家庭或辦公室等場合，一般用于室內、室外的遮陽、通風等。百葉窗一般的用途主要是美觀以及保護室內隱私，現代百葉窗還可以利用相關材料做到保溫效果以達到冬暖夏涼的目的，同時，也可以對紫外線做到有效的阻隔。如何將百葉窗作為有效利用太陽能的載體，如何將百葉窗簾通過的氣流振動能量有效利用，這些都是需要進一步解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種光伏與壓電雙重發電式百葉窗，包括：光伏與壓電雙重發電式百葉片；所述光伏與壓電雙重發電式百葉片，包括：太陽光伏發電器件、風致振動型壓電發電器件、百葉片基板、固定框；所述太陽光伏發電器件，包括：石墨烯吸光層、組裝納米顆粒的光波轉換型光波導層、反射層、太陽光伏電池；所述石墨烯吸光層下面連接組裝納米顆粒的光波轉換型光波導層；所述組裝納米顆粒的光波轉換型光波導層下面連接反射層；所述太陽光伏電池裝配在組裝納米顆粒的光波轉換型光波導層側面；所述風致振動型壓電發電器件，包括：彈性層、壓電發電層、上電極層、下電極層、封裝層；所述彈性層下面連接上電極層一面；所述上電極層另一面連接壓電發電層一面；所述壓電發電層另一面連接下電極層一面；所述下電極層另一面連接封裝層；所述太陽光伏發電器件裝配在百葉片基板朝陽光的陽面；所述風致振動型壓電發電器件裝配在百葉片基板的陰面；所述太陽光伏發電器件、風致振動型壓電發電器件、百葉片基板通過固定框固定，構成光伏與壓電雙重發電式百葉片的一體化整體結構。

上述方案中，所述組裝納米顆粒的光波轉換型光波導層中的納米顆粒尺寸大小為1nm-100nm；所述納米顆粒吸收太陽光后經組裝納米顆粒的光波轉換型光波導層發射的轉換波長，與太陽光伏電池的有效吸收波長相匹配對應；所述組裝納米顆粒的光波轉換型光波導層，能夠針對太陽光中不需要光波轉換的部分光直接產生丁達爾散射效應，這部分直接散射光能夠被太陽光伏電池有效吸收；因此，組裝納米顆粒的光波轉換型光波導層具有波長轉換效應和丁達爾散射效應的雙重光波疊加利用效應作用，實現對太陽光的有效聚集利用與增強效應，提高了太陽光伏電池的光電轉換效率。

上述方案中，所述組裝光波轉換型納米顆粒，包括：納米無機發光顆粒、納米有機發光顆粒、納米復合發光顆粒、納米離子聚合物發光顆粒和納米上轉換發光顆粒中的一種或幾種。

上述方案中，所述太陽光伏電池器件中的石墨烯吸光層包括：石墨烯薄膜層、石墨烯涂層、氧化石墨烯薄膜或石墨烯復合材料層；所述太陽光伏電池，包括：陣列太陽光伏電池片或太陽光伏薄膜；所述太陽光伏電池片相鄰之間電路采用串聯模式；所述每個太陽光伏電池片上并聯一個二極管來保護電路；所述太陽光伏電池產生的電能由集成器通過輸電導線進入蓄電池后能夠供室內用電；所述太陽光伏電池包括：單晶硅太陽光伏電池、多晶硅太陽光伏電池、二氧化鈦太陽光伏電池、導電氧化物太陽光伏電池、微晶硅太陽光伏電池或薄膜太陽光伏電池；所述蓄電池包括：超級電容。