[发明专利]一种储能电站电弧监测系统及制备方法

权利要求书

1.一种储能电站电弧监测系统，其特征在于，包括：电弧监测芯片、放大电路、物联网通信模块和智能开关切断装置，所述电弧监测芯片接入放大电路，所述放大电路与所述物联网通信模块电连接，以将数据信号发送至所述物联网通信模块，并通过所述物联网通信模块发送出；所述放大电路与所述智能开关电连接，以控制所述智能开关的通断；其中，

所述电弧监测芯片包括Ti金属片、P3HT/非晶GaO/TiO₂异质结、第一测试电极和第二测试电极；所述P3HT/非晶GaO/TiO₂异质结包括非晶GaO薄膜、位于非晶GaO薄膜上的P3HT薄膜层和位于非晶GaO薄膜下的非晶TiO₂薄膜；非晶TiO₂薄膜位于Ti金属衬底的上方；所述第一测试电极为环状矩形金属薄膜电极，位于所述P3HT薄膜层上方，并覆盖所述P3HT薄膜层四周，露出中间矩形面积，以提高所述P3HT/非晶GaO/TiO₂异质结的光吸收率；所述第二测试电极位于非晶TiO₂薄膜上方；其中，P3HT/非晶GaO/TiO₂异质结，形成内建电场，以分离光生载流子。

2.根据权利要求1所述的一种储能电站电弧监测系统，其特征在于，所述非晶GaO薄膜的厚度为200nm～300nm，所述P3HT薄膜层的面积与非晶GaO薄膜面积相等；所述非晶TiO₂薄膜的厚度为100nm～200nm，所述Ti金属片的厚度为0.2mm～0.5mm，所述非晶TiO₂薄膜的面积与Ti金属片面积相等；所述非晶TiO₂薄膜的面积大于所述非晶GaO薄膜的面积；所述第一测试电极的宽度为0.5mm～1mm，厚度为100nm～200nm；所述第二测试电极的宽度为0.5mm～1mm，厚度为100nm～200nm。

3.根据权利要求1所述的一种储能电站电弧监测系统，其特征在于，所述第一测试电极通过热蒸发的方法生长于所述P3HT薄膜层上方，所述第二测试电极通过热蒸发的方法生长于非晶TiO₂薄膜上方。

4.根据权利要求1所述的一种储能电站电弧监测系统，其特征在于，所述第一测试电极和第二测试电极分别为Au、Pt、Ag和In中的任意一种或几种的组合。

5.根据权利要求1所述的一种储能电站电弧监测系统，其特征在于，所述电弧监测芯片为柔性可弯曲芯片。

6.一种制备权利要求1-5任意一项所述的储能电站电弧监测系统的制备方法，包括：

步骤(1)，将Ti金属片预处理，并将预处理后的所述Ti金属片置入氧等离子体中处理，氧化Ti金属片表面，形成一层致密的非晶TiO₂薄膜，即获得TiO₂/Ti金属片；

步骤(2)，在步骤(1)中获得的TiO₂/Ti金属片上通过磁控溅射法生长一层非晶GaO薄膜，使得所述非晶GaO薄膜位于所述非晶TiO₂薄膜上方；

步骤(3)，在所述非晶GaO薄膜上方旋涂一层P3HT薄膜层，形成P3HT/非晶GaO/TiO₂异质结；

步骤(4)，在P3HT薄膜层和非晶TiO₂薄膜上方分别加盖金属电极掩膜版，并将该样品转移至热蒸发仪中，分别获得矩形环状金属薄膜电极作为第一测试电极和条状金属薄膜电极作为第二测试电极，即形成光电器件；其中，矩形环状金属薄膜电极有利于光照从中间镂空位置进入，提高P3HT/非晶GaO/TiO₂异质结的有效光照面积，提升器件的光电性能；

步骤(5)，将步骤(4)中获得的光电器件进行贴片封装，形成电弧监测芯片，并将电弧监测芯片接入放大电路，并使得所述放大电路分别与物联网通信模块和智能开关电连接，获得基于P3HT/非晶GaO/TiO₂异质结光电芯片的储能电站电弧监测系统。