[实用新型]染料敏化薄膜太阳电池草坪灯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能供电的草坪灯，特别是关于一种染料敏化薄膜太阳电池供电的草坪灯。属于照明灯具领域，也属于新能源领域。

背景技术

现有的太阳能草坪灯一般采用的是硅系太阳电池，包括单晶硅、多晶硅和非晶硅等光伏电池，放置于草坪灯灯罩顶部，导线连接至灯罩内的充电电池，通过开关和感光二极管的控制使得发光二级管或LED等在夜间发光。这些草坪灯存在以下问题：1、硅系太阳电池受生产成本和复杂制备工艺的限制价格较高，提高了太阳能草坪灯的成本。2、受光照强度条件制约较多，太阳不够强或者阴雨天气就不能进行发电，草坪灯充电受限。3、硅系太阳电池均为不透明，位于草坪灯顶部，减少了一个草坪灯发光面。4、硅系太阳电池均为蓝黑色，色彩没有选择余地，美观度不够。

染料敏化太阳电池(Dye-sensitized Solar Cell简称DSSC)最吸引人的特点是其廉价的原材料和相对简单的制作工艺，且性能稳定、衰减少，具有远大的应用前景。1991年瑞士的教授将高比表面积的纳米多孔TiO₂膜应用于染料敏化太阳电池上，光电转换效率到达7.1％。这种染料敏化纳米薄膜太阳电池的实验室光电转换效率接近商业化的非晶硅太阳电池，被业界称为电池，成为发展一种低价、高效太阳电池的重要新方向。1993年，等人再次报道了光电转换效率达10％的染料敏化太阳电池，到1997年，其光电转换效率达到了10％～11％。1997年研制的black dye比N3染料的吸收光谱范围向红外区拓宽了100nm。1998年，等人采用固体有机空穴传输材料替代液体电解质的全固态染料敏化太阳电池研制成功，其单色光转换效率达到33％，从而引起了全世界的关注。该薄膜电池结构为：导电玻璃，吸附染料的半导体工作电极，电解液，助触媒材料，导电玻璃。本实用新型将染料敏化薄膜太阳电池和草坪灯结合到了一起。

实用新型内容

本实用新型的目的是：针对上面提到的现有太阳能草坪灯中存在的几点问题，提供一种成本更加低廉，受太阳光光照条件限制较少，工作状态更佳且更加美观的太阳能草坪灯。

本实用新型采取以下技术方案：染料敏化薄膜太阳电池草坪灯，包括染料敏化薄膜太阳电池，染料敏化薄膜太阳电池、灯罩、灯桶部分和草坪灯灯杆构成，染料敏化薄膜太阳电池与感光二极管置于灯罩顶部，通过导线连接至灯桶部分内的蓄电池、控制电路和发光二极管；发光二极管(发光源)放置在灯桶中；蓄电池和控制电路紧贴在灯罩内壁，使得光线能不受阻碍向上透过染料敏化太阳电池进行照明，相对于硅系电池草坪灯，多了顶部的发光面；灯桶的下部设有灯杆，用于插在草坪上撑起草坪灯。

本实用新型的有益效果是：由于采用了染料敏化薄膜太阳电池，该新型太阳能草坪灯具有以下优点：成本更加低廉，发电时间延长，发光面增多，可进行更多美观设计。

附图说明

图1为染料敏化薄膜太阳电池草坪灯整体示意图

1染料敏化薄膜太阳电池、2灯罩、3灯桶部分、4草坪灯灯杆

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步说明：附图1中的(1；灯罩，见附图1中的(2)；染料敏化薄膜太阳电池与感光二极管放置在灯罩顶部，通过导线连接至蓄电池、控制电路和发光二极管；发光二极管放置在灯桶中；蓄电池和控制电路紧贴在灯罩内壁，使得光线能不受阻碍向上透过染料敏化太阳电池进行照明，相对于硅系电池草坪灯，多了顶部的发光面；灯桶，见附图1中的3；一个插杆，用于插在草坪上撑起草坪灯，见附图1中的4；草坪灯灯罩上的工作电极印刷成图案和文字的染料敏化薄膜太阳电池，并设有感光二极管(控制灯的启闭)。

构建染料敏化薄膜太阳电池：由于染料敏化薄膜太阳电池本身就具有低材料成本与简易制作工艺的特点，可实现太阳能草坪灯成本的降低；

该太阳电池本身也具有弱光响应的特点，在无阳光直射和一般阴霾天气仍能进行发电，同时对草坪灯蓄电池进行充电；

通过控制染料敏化薄膜工作电极半导体材料TiO₂和ZnO的纳米颗粒大小，可使得染料敏化薄膜太阳电池呈半透明状态，且仍保持良好性能；合理布局蓄电池和控制电路位置，贴紧灯罩内壁，可实现太阳能草坪灯顶部照明面的增加。

染料敏化薄膜太阳电池采用的染料可有多种颜色选择，相对于硅系电池单一颜色有很大美观上改进；

染料敏化薄膜太阳电池制作过程使用到印刷工艺，使得该太阳电池的工作电极可以印刷成各种图案、文字，可满足高端企业和集团用户在草坪灯上显示发光标志或文字的要求。

草坪灯顶部的太阳电池部分可以透亮，增加了太阳能草坪灯照明面。太阳能草坪灯同时实现顶部的多彩显示。染料敏化薄膜太阳电池工作电极印刷工艺制备的图案和文字，在太阳能草坪灯中的应用。