一种基于有机光电池的环保安全帽的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于有机光电池的环保安全帽，包括帽子本体和设置在帽子本体上的太阳能薄膜电池板，其中太阳能薄膜电池板上设有一个或者多个有机光电池，每一有机光电池包括至少一个反式单层元件，反式单层元件包括第一电极、第二电极以及位于二者之间的电子传递层、光活性层和电洞传递层，其中第一电极和第二电极中至少一个具有光学透明性；第一电极为银金属电极，第二电极为ITO电极。在帽子的上方安装有薄膜太阳能电池板，可以充分吸收太阳能能源，将光能转化为电能，具有较高的能量转换效率和稳定性。将LED光源安装在帽子帽檐的四周，增加帽子的发光功能，也能在夜晚更好的照明和保护佩戴者。
【专利说明】
一种基于有机光电池的环保安全帽
技术领域
[0001]本实用新型涉及安全帽技术领域，具体地是涉及一种基于有机光电池的环保安全帽。
【背景技术】
[0002]现有的发光帽子都是用冷光贴片或者是涂抹发光材料制作而成，荧光涂料和磷光涂料都是吸收光线后才发光;但是这种需要反射才能发光，警示效果不显著。而自发光涂料，不靠外来能源，以放射性物质提供的放射能使之发光，而且可持续发光，然而这种放射物质是对人体有害的。对于长期在户外工作的交警、环卫工人等，并不理想。因此，需要设计出一种对人体健康的，可长久使用的发光帽子。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在提供一种基于有机光电池的环保安全帽，其不仅对人体健康的，且可长久使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:
[0005]—种基于有机光电池的环保安全帽，包括帽子本体和设置在所述帽子本体上的太阳能薄膜电池板，其中所述太阳能薄膜电池板上设有一个或者多个有机光电池，每一所述有机光电池包括至少一个反式单层元件，所述反式单层元件包括第一电极、第二电极以及位于二者之间的电子传递层、光活性层和电洞传递层，其中所述第一电极和第二电极中至少一个具有光学透明性;所述第一电极为银金属电极，所述第二电极为ITO电极。
[0006]优选地，所述光活性层由PV2000材料制备而成。
[0007]优选地，还包括一个或者多个LED光源、蓄电池、软贴条和智能充放电控制器，其中所述LED光源镶嵌在所述软贴条上，所述软贴条镶嵌在所述帽子本体的四周，所述智能充放电控制器通过导线分别与所述LED光源、所述太阳能薄膜电池板与所述蓄电池连接。
[0008]优选地，所述有机光电池还包括基板，所述反式单层元件设置在所述基板上。
[0009]优选地，所述基板为PET软性塑料基板。
[0010]优选地，所述第一电极和所述第二电极均具有光学透明性。
[0011]优选地，所述帽子本体还包括一安全系带。
[0012]采用上述技术方案，本实用新型至少包括如下有益效果:
[0013]本实用新型所述的基于有机光电池的环保安全帽，在帽子的上方安装有薄膜太阳能电池板，可以充分吸收太阳能能源，将光能转化为电能，具有较高的能量转换效率和稳定性。将LED光源安装在帽子帽檐的四周，增加帽子的发光功能，也能在夜晚更好的照明和保护佩戴者。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型所述的基于有机光电池的环保安全帽的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型所述的有机光电池的结构示意图。
[0016]其中:1.LED光源，2.帽子本体，3.蓄电池，4.软贴条，5.太阳能薄膜电池板，6.智能充放电控制器，51.第一电极，52.第二电极，53.电子传递层，54.光活性层，55.电洞传递层。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0018]如图1至图2所示，为符合本实用新型的种基于有机光电池的环保安全帽，包括帽子本体2和设置在所述帽子本体2上的太阳能薄膜电池板5，其中所述太阳能薄膜电池板5上设有一个或者多个有机光电池，每一所述有机光电池包括至少一个反式单层元件，所述反式单层元件包括第一电极51、第二电极52以及位于二者之间的电子传递层53、光活性层54和电洞传递层55，其中所述第一电极51和第二电极52中至少一个具有光学透明性;所述第一电极51为银金属电极，所述第二电极52为ITO电极。其基本原理在于:吸收光能后产生激子(电洞和电子对)，而后电洞和电子对分离，传送至相应的电极。
[0019]优选地，所述光活性层54由PV2000材料制备而成。PV2000具有良好的大气制程稳定性，可采用各种湿式印刷制程技术，涂布在软性PET塑胶基材上，由于达成最佳性能表现的薄膜厚度可达到250-300nm，在溶液涂布制程上具有良好的均匀性控制及再现性。PV2000所制作的单层元件热稳定性可达110 °C以上，于80 °C /65 % RH大气测试环境下，无明显劣化现象发生;模拟光源(l，000W/m2)元件稳定性测试大于20，000小时，相当于七年使用寿命。以狭缝涂布方式所完成PV200:PC70BM的元件模组(有效面积23.7cm2)，经美国Newport认证可达7.56%。由于在光电转换效率、制程加工性、制程可靠性及操作稳定性上获得显著的提升，PV2000无论在产品性能、价格及普遍应用性均可得到全方位的竞争优势，也将促使有机薄膜光伏电池成为迎向绿色环保能源的新一扇窗。PV2000是现有技术中的一种材料，该材料已经投放市场，如美商Polyera公司已经在销售该材料。
[0020]优选地，还包括一个或者多个LED光源1、蓄电池3、软贴条4和智能充放电控制器6，其中所述LED光源I镶嵌在所述软贴条4上，所述软贴条4镶嵌在所述帽子本体2的四周，所述智能充放电控制器6通过导线分别与所述LED光源1、所述太阳能薄膜电池板5与所述蓄电池3连接。在一优选实施例中，所述帽子本体2还包括一安全系带(附图中略去)，用于将帽子更好的固定在人头上。
[0021]优选地，所述有机光电池还包括基板，所述反式单层元件设置在所述基板上。
[0022]优选地，所述基板为PET软性塑料基板。软性塑料基板的使用也使得电池整体的柔韧性更强，适合各种弯曲场合的需要。
[0023]优选地，所述第一电极51和所述第二电极52均具有光学透明性。两面透光在保证光能充分吸收的前提下，对于一些光照需求较高的场合尤为适用。
[0024]为了提高光电转换效率，本实施例采用P型及N型有机半导体混掺方式，借以提高吸收光能量后所产生的激子(电子-电洞对)更容易扩散至界面形成电荷分离，来克服有机半导体电子-电洞对低生命期的问题。为了提高元件稳定性，主要以反式单层元件结构为主，以ITO为阴极，加上电子传递层53后，然后涂上光活性层54及电洞传递层55，最后再镀上较稳定的银金属作为阳极;相较于正型元件以钙金属或铝金属作为电极，反式元件具有更佳的元件寿命及效率稳定性。反式单层元件热稳定性可达110°C以上，于80°C/65%RH大气测试环境下，无明显劣化现象发生;模拟光源元件稳定性测试大于20，000小时，相当于七年使用寿命。即该电池在光电转换效率、制程加工性、制程可靠性及操作稳定性上较传统的电池获得了显著的提升。
[0025]本实施例在帽子的上方安装有薄膜太阳能电池板，可以充分吸收太阳能能源，将光能转化为电能，具有较高的能量转换效率和稳定性。将LED光源I安装在帽子帽檐的四周，增加帽子的发光功能，也能在夜晚更好的照明和保护佩戴者。
[0026]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的任何等同变化，均应仍处于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种基于有机光电池的环保安全帽，其特征在于:包括帽子本体和设置在所述帽子本体上的太阳能薄膜电池板，其中所述太阳能薄膜电池板上设有一个或者多个有机光电池，每一所述有机光电池包括至少一个反式单层元件，所述反式单层元件包括第一电极、第二电极以及位于二者之间的电子传递层、光活性层和电洞传递层，其中所述第一电极和第二电极中至少一个具有光学透明性;所述第一电极为银金属电极，所述第二电极为ITO电极。2.如权利要求1所述的基于有机光电池的环保安全帽，其特征在于:所述光活性层由PV2000材料制备而成。3.如权利要求1所述的基于有机光电池的环保安全帽，其特征在于:还包括一个或者多个LED光源、蓄电池、软贴条和智能充放电控制器，其中所述LED光源镶嵌在所述软贴条上，所述软贴条镶嵌在所述帽子本体的四周，所述智能充放电控制器通过导线分别与所述LED光源、所述太阳能薄膜电池板与所述蓄电池连接。4.如权利要求1-3任一所述的基于有机光电池的环保安全帽，其特征在于:所述有机光电池还包括基板，所述反式单层元件设置在所述基板上。5.如权利要求4所述的基于有机光电池的环保安全帽，其特征在于:所述基板为PET软性塑料基板。6.如权利要求1所述的基于有机光电池的环保安全帽，其特征在于:所述第一电极和所述第二电极均具有光学透明性。7.如权利要求1所述的基于有机光电池的环保安全帽，其特征在于:所述帽子本体还包括一安全系带。
【文档编号】A42B1/24GK205547510SQ201620189676
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】陈旗, 张虹, 辜小斌
【申请人】苏州宏捷天光新能源科技有限公司