专利名称：染料敏化薄膜太阳电池草坪灯的制作方法
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Gr&zel教授将高比表面积的纳米多孔Ti02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Gratzel电池，成为发展一种低价、高效太 阳电池的重要新方向。1993年，Gr^tzel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100 nm。 1998年，Gratzel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。
图1为染料敏化薄膜太阳电池草坪灯整体示意图 l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; —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Ti02和Zn0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。
权利要求1、染料敏化薄膜太阳电池草坪灯，其特征是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；蓄电池和控制电路紧贴在灯罩内壁灯桶的下部设有灯杆。
2、 根据权利要求l所述的染料敏化薄膜太阳电池草坪灯，其特征是灯罩顶部为发 光面。
专利摘要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；蓄电池和控制电路紧贴在灯罩内壁灯桶的下部设有灯杆。灯罩顶部为发光面。本实用新型成本更加低廉，发电时间延长，发光面增多，可进行更多美观设计。
文档编号F21S9/00GK201302090SQ200820186858
公开日2009年9月2日 申请日期2008年10月30日 优先权日2008年10月30日
发明者涛 于, 元世魁, 张晓波, 张继远, 王湘艳, 田志鹏, 田汉民, 邹志刚 申请人:南京大学