[发明专利]一种有机太阳能交通信号灯

说明书

技术领域

本发明属于太阳能应用技术领域，特别涉及一种有机太阳能交通信号灯。

背景技术

传统交道口的交通信号灯采用交流电供电，维护困难，需要铺设电线成本高，灵活性差。

人们提出了采用新能源——太阳能作为供电能源的研究，但应用的大多都是硅等无机材料光伏电池板，得到了一定的应用，但由于受到成本的限制，应用并不十分广泛。

近年来有机材料在太阳能领域的应用不断被开发，主要考虑其价格低廉，制备过程简单，可进行大面积生产等优点。但是目前关于有机太阳能交通信号灯还鲜为报道。本发明就有效的接合了有机太阳能电池板和有机发光二极管在交通信号灯中，通过在电池板的阳极上进行超薄金属Au修饰来大大提高供电太阳能电池的转换效率。

发明内容

(1)发明要解决的技术问题

提供一种具有高转换效率的有机太阳能交通信号灯装置，解决偏远无电地区的交道口信号灯供电难问题，解决成本压力问题，解决能源节约问题。

(2)发明的技术方案

为了达到上述目的，本发明提供一种有机太阳能交通信号灯。

本发明提出的有机太阳能交通信号灯，包含：

信号灯，由有机发光二级管(OLED)阵列组成，可发出红、黄、绿三种信号光，用以产生预定的指示效果；

有机太阳能电池，其连接到所述信号灯，安置于可接收太阳光照射的位置，用以在接收太阳光照射时将太阳能转换为电能；

蓄电池，连接于所述太阳能电池和所述信号灯组之间，用以储存所述太阳能电池所产生的电能，并用以提供所述信号灯电能；

其特征在于：有机太阳能电池具有以下结构，

透明ZnO:Al阳极层(1)，为掺杂有Al的ZnO层，其方块电阻为10Ω/□；

覆在阳极上的超薄金属Au层(2)，其厚度基本上在0nm到1.5nm之间，用以增强电池板的转换效率；

有机有源层(3)，为大约40nm厚CuPc(3a)和大约40nm厚C₆₀(3b)的叠层；

缓冲层(4)，为10nm厚Alq3；

金属阴极层(5)，例如可为100nm的Al层等等；

由于所述Au层的存在，使得所述有机太阳能电池板的能量转换效率比没有Au层时增大了10倍。。

本发明中，所述超薄Au层(2)的厚度优选为0.5±0.2nm。

本发明中，所述Au层采用超高真空蒸镀法获得，在此后而未形成所述有源层之前，用原子力显微镜(AFM)测得的表面粗糙度要大于所述Au膜的厚度，以保证所述Au层是不完全连续的，从而起到增强所述有机有源层在其上的浸润性。

本发明中，由所述有机发光二级管(OLED)阵列组成的所述的信号灯可以是柔性的。

本发明的有机太阳能交通信号灯，还包括信号控制单元，在第一脉冲信号控制下，太阳能电池通过所述控制单元的充电电路向蓄电池充电，充电回路接有过压保护单元；在第二脉冲信号控制下，蓄电池经所述控制单元的放电回路向信号灯放电，放电回路接有欠压保护单元，以控制当有日光时，直接用太阳能供电工作，并储存电能于蓄电池内，当夜间或阴雨天时，利用储存在蓄电池内的电能供电工作，保证信号灯常年工作不间断。

(3)发明的有益效果

本发明的有机太阳能电池可以达到如下有益效果：成本低廉，结构设施简单，转换效率高，具有柔性、灵活性等特点；可以为偏远的没有电的区域提供交通信号灯；可以保证信号灯常年工作不间断，在有日光时，直接用太阳能供电工作，并储存电能于蓄电池内，在夜间或阴雨天时，利用储存在蓄电池内的电能供电工作。

附图说明

图1本发明的有机太阳能交通信号灯的结构简图

图2有机太阳能交通信号灯中的有机太阳能电池的结构示意图

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步描述本发明。