专利名称：太阳能－空芯光导发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种照明与发电装置，特别是一种以太阳能为能源，利用空芯光导作为传光和发电线路的照明和发电装置。
背景技术：
建筑能耗是全国的耗能大户，约占全国总耗能的30-40％。随着人们对居住质量要求的不断增长，建筑物的照明、取暖、供热水的能耗日益增加。
太阳能电池是把太阳能转换成电能的最有效装置，已研制出的单晶硅太阳能电池的光电转换效率已超过20％，非晶硅太阳能电池的光电转换效率已在10％左右，已经市场化。目前太阳能电池存在的主要问题之一是为了安放太阳能电池板占地面积大，除山区和郊区外，难以在城市中推广使用；二是无论单晶硅或是非晶硅太阳能电池不能承受高温，不能使用聚焦系统，难以提高太阳能的入射量；三是价格昂贵，不能与常规电价相比。
为了满足照明的要求，目前国内外都有公开的关于太阳能-光纤照明系统的发明专利太阳能直接利用装置(CN1173619A)、一种建筑物采光补偿装置及其使用方法(CN1202626A)、光能传输装置(CN86107261A)等都起到了采光的作用，但在利用空芯光导进行太阳能发电方面，目前国内、外尚未查到相关报道。
发明内容
本发明的主要目的是提供一和以太阳能为能源，利用空芯光导进行传光和发电的装置。
本发明研制的空芯光导不仅仅具有传光功能，而且具有贮光和发电功能。当有阳光照射时，它可以把太阳光从入射端传输到输出端，起到传光的作用，达到采光的目的；同时，利用稀土元素制成贮光薄膜吸收和贮存太阳能；利用发电薄膜将贮光薄膜吸收和贮存太阳能转换成电能，供晚间和阴雨天使用。
本发明利用有机材料(甲基丙烯酸甲脂)、无机材料(二氧化硅)和附加材料(偶氮二异丁氰等)实现材料性能的重组，制成低熔点玻璃；提高玻璃的韧性和表面的粘性；增加玻璃表面镀膜的黏结强度；并利用挤压机将低熔点玻璃制成空芯光导。
本发明利用建筑物一年四季总处于日照之下的优越条件，利用稀土元素制成贮光薄膜；当有阳光照射时，贮光薄膜的分子吸收太阳能后跃迁到高能态；当高能态的分子返回到低能态时就要放出能量，即向外发光；由于贮光薄膜的分子从吸光到发光要经历8-12小时，因此贮光薄膜起到吸光、发光和贮光的三重作用本发明利用镀膜方法将发电材料镀在吸光薄膜上，形成发电薄膜；当贮光薄膜发出的光照射到发电薄膜上时，可以产生电流，达到发电的目的。
本发明的优点是利用稀土元素制成贮光薄膜，它可以吸收太阳光谱中的紫外光的能量，并以可见光的形式释放出来，起到把紫外光转换成可见光的波长转换作用。
本发明的优点是贮光薄膜在8-12小时内均有光能向发电薄膜释放，然后发电薄膜把接收的光能转换成电能，即发电薄膜起到蓄电池的作用。
下面结合附图1对本发明进一步说明。图1是太阳能-空芯光导发电系统原理图。图1中的1是太阳能-空芯光导的空芯，2是太阳能-空芯光导的芯体，3是太阳能-空芯光导芯体外的贮光薄膜，4是贮光薄膜外的发电薄膜。太阳光入射到空芯光导的入射端面后沿着空芯光导引导的方向在空芯内传播，一部分太阳光在空芯1内的空气中以折射的方式前进；另一部分太阳光透过空芯光导的芯体2被空芯光导芯体外的贮光薄膜3吸收和贮存；贮光薄膜3可以自动地把贮存的太阳能重新释放出来，被发电薄膜4吸收并自动地转换成电能，使太阳能-空芯光导具有发电的功能。
具体实施例方式
本发明的目的是这样实现的将二氧化硅(38％)、甲基丙烯酸甲脂(47％)、顺丁烯二酸酐(5％)、偶氮二异丁氰(10％)放入容器中，薄膜封口，用磁力搅拌器剧烈搅拌30分钟，然后加热到200-350℃，恒温反应2小时后即可制成低熔点玻璃。
本发明的目的是这样实现的选取铝酸锶(46％)、铕(6％)、镝(2％)氯化铵(13％)、氟化钙(10％)、氧化硼(5％)，将上述材料搅拌均匀，放入马福炉中，通入H2和N2，在1100-1800℃进行烧结2小时后，加入吡啶甲酸(10％)、邻菲咯啉(5％)、硼酸(3％)静止反应2小时，形成固体材料，再经粉碎、清洗、烘干即可得强贮光材料。
本发明的目的是这样实现的将上述低熔点玻璃在熔融条件下，通过挤压机将其制成空芯光导；然后用去离子水对空芯光导的外表面进行清洗后，再把强贮光材料蒸镀在空芯光导的外表面形成贮光薄膜。
本发明的目的是这样实现的将四氟化硅(34％)、、四氯化锡(26％)、硼酸三丁脂(17％)、重络酸铵(23％)在5/10000帕的气压下，温度为860-980℃时蒸镀在贮光薄膜表面上，形成发电薄膜。它可以把贮光薄膜发出的光转换成电能。
权利要求
1.一种照明与发电装置，其特征在于以太阳能为能源，利用空芯光导作为传光和发电线路的照明和发电装置。
2.根据权利要求1所述的照明与发电装置，其特征在于低熔点玻璃由二氧化硅、甲基丙烯酸甲脂、顺丁烯二酸酐、偶氮二异丁氰组成。
3.根据权利要求1所述的照明与发电系统，其特征在于强贮光材料由铝酸锶、铕、镝、氯化铵、氟化钙、氧化硼、吡啶甲酸、邻菲咯啉、硼酸组成。
4.根据权利要求1所述的照明与发电系统，其特征在于发电薄膜材料由四氟化硅、四氯化锡、硼酸三丁脂、重络酸铵组成。
5.根据权利要求1所述的照明与发电系统，其特征在于在5/10000帕的气压下，温度为860-980℃时，将发电薄膜材料蒸镀在贮光薄膜表面上，形成发电薄膜。
全文摘要
本发明涉及一种传光和发电装置，特别是一种以太阳能为能源，利用空芯光导进行传光和发电的装置。本发明提供的利用空芯光导进行传光和发电的装置，不仅仅具有传光功能，而且具有贮光和发电功能。当有阳光照射时，它可以把太阳光从入射端传输到输出端，起到传光的作用，达到采光的目的；同时，利用稀土元素制成吸光薄膜吸收和贮存太阳能；利用发电薄膜将吸光薄膜吸收和贮存太阳能转换成电能，供晚间和阴雨天使用。
文档编号G02B6/00GK1719713SQ20041002093
公开日2006年1月11日 申请日期2004年7月8日 优先权日2004年7月8日
发明者李宝骏 申请人:李宝骏