具有移动电源的薄膜太阳能电池的制作方法
【专利摘要】本发明是有关一种具有移动电源的薄膜太阳能电池，其可挠式薄膜太阳能电池，用以接收太阳能转换成非稳压DC电源，并通过DC/DC直流变压器，将非稳压DC电源转换成稳压DC电源至可充式移动电源进行充电，使可充式移动电源能提供DC电源至碳晶电热片；借此，薄膜太阳能电池不占空间，且方便收纳而具有可携式，也能轻松定位于预定处撷取户外的太阳能，使太阳能的光能转换成DC电源的电能，并将DC电源的电能供应于碳晶所制造保温杯垫或电热床垫而产生热能。
【专利说明】具有移动电源的薄膜太阳能电池
【技术领域】
[0001] 本发明是有关一种具有移动电源的薄膜太阳能电池，尤指一种薄膜太阳能电池具 有薄型化、可挠式，可携式、可充电式及可扩充性的功效。
【背景技术】
[0002] 地球暖化造成气候变迁，亦使得某些地区愈来愈冷，而在冰天雪地或低温的地区， 如果没有暖气设备，经常发生冻死的意外。而纵使有暖气设备，如果没有电力或能源，也无 法使用。
[0003] 次者，户外露营对于电力或能源取得较为不便，若天气较为寒冷，则可喝热饮或暖 被而取暖，但必须维持电力或能源一段时间，才能让热饮或暖被的温度提升，也是户外露营 中一种很大的困扰。
[0004] 是以，任何家电用品都须要用到电能，而有时电能的取得或许并不困难，但如出门 在外，或在偏远地区，就不是那么容易了。但查，太阳能是取之不尽，用之不竭的能源，纵使 出门在外，如果有适当的接收转换设备，应可充分加以利用。虽然，目前也有很多利用太阳 能板来吸收光能，再将光能转换成电能供给相关设备使用。但是这些设备都过于复杂，不利 于携带，因此尚有改善空间。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一 种具有移动电源的薄膜太阳能电池，其薄膜太阳能电池结构轻巧携带方便，且随时随地可 展开使用，将太阳的光能转换成电能，再配合移动电源的设计，能有效且快速地辅助户外露 营、偏远地区及寒冷地区所需的电源。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] -种具有移动电源的薄膜太阳能电池，包括：一薄膜太阳能电池，其为可挠式，用 以接收太阳能转换成DC电源；一 DC/DC直流变压器，电性连接该薄膜太阳能电池，用以将该 薄膜太阳能电池所产生的非稳压DC电源转换成稳压DC电源；以及一可充式移动电源，电性 连接该DC/DC直流变压器，用以接收稳压DC电源供应充电及发电所需电源。
[0008] 依据前揭特征，还包含一碳晶电热片，其包括：一隔热板上涂布设有以短碳纤维 (carbon fiber)或纳米碳素晶体材料及远红外线发射剂所构成的发热体，且在该发热体两 侧连接有正、负电极片；以及一温度控制器，与该正、负电极片呈电性连接，用以控制输至各 该发热体的电流，该温度控制器电性连接该可充式移动电源，该可充式移动电源的DC电源 驱动该温度控制器，使该发热体能产生热量，该纳米碳素晶体材料由丙烯腈基碳纤维、纳米 碳纤维、碳素晶体所构成，且该碳晶电热片可为碳晶保温杯垫或碳晶电热床垫。
[0009] 依据前揭特征，该薄膜太阳能电池包括一可挠性基板；数个光电转换体，其设于该 可挠性基板的上表面，各该光电转换体呈行列，且其上、下表面具备一第一及二电极；一可 挠式导电体，用以电性连接列端的单个光电转换体的第一电极至邻接单个光电转换体的第 二电极，使各该光电转换体形成串联型式。
[0010] 依据前揭特征，还包括一可挠性保护板，其包覆该薄膜太阳能电池，且其上黏附一 DC电源配线盒，用以将该串联后的光电转换体的第一及二电极配线成DC电源的输出端点， 并提供DC电源至该DC/DC直流变压器。
[0011] 依据前揭特征，该可挠性保护板的表面设有数个定位元件，该定位元件为吸盘、黏 扣带、挂勾或绳索。
[0012] 依据前揭特征，该薄膜太阳能电池的面积为长度444_ X宽度84_，其面积具有 1. 35W的输出功率，能提供2. 8V?8V的DC电源输入于该DC/DC直流变压器，该DC/DC直 流变压器转换成3. 7V的DC电源输出至该输出功率3. 3V/1200mAh的可充式移动电源或该 薄膜太阳能电池的面积为长度474mm X宽度200mm，其面积具有4. 06W的输出功率，能提供 2. 8V?8V的DC电源输入于该DC/DC直流变压器，该DC/DC直流变压器转换成5. 5V的DC 电源输出至该输出功率5V/2000mAh的可充式移动电源。
[0013] 借由上揭技术特征，本发明可挠性薄膜太阳能电池具有薄型化、可携式，并不用大 型设备进行发电，使太阳能的光能轻易转换成DC电源的电能，亦可将DC电源的电能随时 随地稳定储存于该可充式移动电源，能提供DC电源的电能可扩充至该碳晶电热片，如此一 来，户外露营、寒冷地区及偏远地区能利用DC电源的电能供应于碳晶所制造保温杯垫或电 热床垫而产生热能，使寒冷者能借由热饮或暖被来达到取暖；是以，本发明具有使用便捷且 无需耗用民生能源的功效。
[0014] 本发明的有益效果是，其薄膜太阳能电池结构轻巧携带方便，且随时随地可展开 使用，将太阳的光能转换成电能，再配合移动电源的设计，能有效且快速地辅助户外露营、 偏远地区及寒冷地区所需的电源。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0016] 图1是本发明的示意图。
[0017] 图1A是图1的剖视图。
[0018] 图2是本发明整合碳晶电热片的示意图。
[0019] 图3是本发明整合碳晶电热片的电路方块图。
[0020] 图4是本发明薄膜太阳能电池的电路方块图。
[0021] 图5是本发明定位于帐篷的使用状态图。
[0022] 图6是本发明整合碳晶电热片为碳晶保温杯垫的使用状态图。
[0023] 图7是本发明整合碳晶电热片为碳晶电热床垫的使用状态图。
[0024] 图中标号说明：
[0025] 10移动电源的薄膜太阳能电池
[0026] 11薄膜太阳能电池
[0027] 111可挠性基板
[0028] 112光电转换体
[0029] 112a 第一电极
[0030] 112b 第二电极
[0031] 113可挠式导电体
[0032] 12DC/DC直流变压器
[0033] 13可充式移动电源
[0034] 20碳晶电热片
[0035] 21隔热板
[0036] 22发热体
[0037] 23正电极片
[0038] 24负电极片
[0039] 25温度控制器
[0040] 30可挠性保护板
[0041] 40DC电源配线盒
[0042] 50定位元件
[0043] C 杯体
[0044] B 床套
[0045] T 帐篷
【具体实施方式】
[0046] 首先，请参阅图1、图1A、图2及图3所示，本发明较佳实施例，包含：一种具有移动 电源的薄膜太阳能电池10,包含：一薄膜太阳能电池11，其为可挠式，用以接收太阳能转换 成DC电源；一 DC/DC直流变压器12电性连接该薄膜太阳能电池11，用以将该薄膜太阳能 电池11所产生的非稳压DC电源转换成稳压DC电源；以及一可充式移动电源13,电性连接 该DC/DC直流变压器12，用以接收稳压DC电源供应充电及发电所需电源，在本实施例中，该 可充式移动电源13亦为锂铁电池，能储存更多DC电源的电能，且该可充式移动电源13与 该DC/DC直流变压器12可放置于同一或非同一壳体内，但不以此为限。此外，该薄膜太阳 能电池11被可挠性保护板30所包覆，且其上黏附一 DC电源配线盒40,并于该可挠性保护 板30的表面设有数个定位元件50。
[0047] 承上，在本实施例中，该移动电源的薄膜太阳能电池10整合一碳晶电热片20,该 碳晶电热片20包括：一隔热板21上涂布设有以短碳纤维（carbon fiber)或纳米碳素晶体 材料及远红外线发射剂所构成的发热体22,且在该发热体22两侧连接有正、负电极片23、 24 ;以及一温度控制器25,与该正、负电极片23、24呈电性连接，用以控制输至各该发热体 22的电流，该温度控制器25电性连接该可充式移动电源13,该可充式移动电源13的DC电 源驱动该温度控制器25,使该发热体22能产生热量，然而，该纳米碳素晶体材料由丙烯腈 基碳纤维、纳米碳纤维、碳素晶体所构成。
[0048] 承上，先在此对碳素晶体进行简单的说明；碳素在一定的条件下是一种优异的半 导体材料，从理论上说无论其被切割成多小的颗粒，每一单体均应有正负电极，但实际上数 个碳素颗粒并不具备这些特点；当用特殊的工艺方法（在高温、高压环境中，经过球磨、软 化、提纯、萃取等多道工序）由改性的碳素类材料，可提炼出纯净的大目数碳素晶体，而大 量的碳素晶体在电场作用下做布朗运动（Brownian motion),能够相互摩擦、震荡，并产生 大量的热量，进而实现"电能一热能"的转换。
[0049] 承上，在本实施例中，碳素晶体做晶格震动发热，以不同长径比的丙烯腈基碳纤维 原料形成连接晶格的搭接线，加入纳米碳纤维，一方面减少静电消散和火花的产生，同时保 证了相互接触或只分开个原子直径距离的晶格点阵的搭接传热，所构成的纳米碳素晶体材 料是点、线、面三维纵横交错网络，载流子沿着这些网络朝电势低的方向移动，微观上局部 无序，宏观上整体有序，能形成均匀的面状发热面；因此，纳米碳素晶体材料电热板表面升 温散热均匀，其导体是三维网络，局部无序，整体有序的不同长度短切碳纤维所形成的面状 发热面，能产生8?10 μ m的远红外线，长期使用能起到保健强身的作用，还具有坚固安全、 绝缘性能好，击穿电压10000V、使用寿命长，连续使用三万小时不断裂、不脱落、防潮、防水。
[0050] 请同时参阅图4所示的电路方块图，该薄膜太阳能电池11包括一可挠性基板111 ; 数个光电转换体112，其设于该可挠性基板111的上表面，各该光电转换体112呈行列，且其 上、下表面具备一第一及二电极112a、112b ; -可挠式导电体113,用以电性连接列端的单 个光电转换体的第一电极112a至邻接单个光电转换体的第二电极112b，使各该光电转换 体112形成串联型式，并以该可挠性保护板30保护各该光电转换体112,且利用该DC电源 配线盒40用以将该串联后的光电转换体的第一及二电极配线112a、112b成DC电源的输出 端点，并提供DC电源至该DC/DC直流变压器12。
[0051] 请参阅图5所示的使用状态图，以该定位元件50为吸盘、黏扣带、挂勾或绳索，使 该薄膜太阳能电池11能轻松定位于帐篷T撷取户外的太阳能，但不以此为限。
[0052] 请参阅图6所示的使用状态图，以该碳晶电热片20为碳晶保温杯垫，并依该碳晶 保温杯垫所需DC电源来设计该薄膜太阳能电池11，该薄膜太阳能电池11的面积为长度 444mm X宽度84mm，其面积具有1. 35W的输出功率，能提供2. 8V?8V的DC电源输入于该 DC/DC直流变压器12,该DC/DC直流变压器12转换成3. 7V的DC电源输出至该输出功率 3. 3V/1200mAh的可充式移动电源13,使杯体C内的热饮能在该碳晶保温杯垫上保持一定的 温度，但不以此为限。
[0053] 请参阅图7所示的使用状态图，以该碳晶电热片20为碳晶电热床垫，并依该碳晶 电热床垫所需DC电源来设计该薄膜太阳能电池11，该薄膜太阳能电池11的面积为长度 474mm X宽度200mm，其面积具有4. 06W的输出功率，能提供2. 8V?8V的DC电源输入于该 DC/DC直流变压器12,该DC/DC直流变压器12转换成5. 5V的DC电源输出至该输出功率 5V/2000mAh的可充式移动电源13,并将该碳晶电热床垫包覆于床套B内，使人可以躺于床 套B上，感受该碳晶电热床垫所产生的热量，但不以此为限。
[0054] 借助上揭技术手段，本发明具有如下的功效需再阐明：
[0055] (1).以该移动电源的薄膜太阳能电池 10的电路设计，使太阳能的光能稳定转换 DC电源的电能，并将DC电源的电能可稳定重复充电。
[0056] (2).以该移动电源的薄膜太阳能电池10整合该碳晶电热片20,使DC电源的电能 可扩充至该碳晶电热片20,提供户外露营、偏远地区及寒冷地区所需的DC电源的电能，使 生活更加便捷。
[0057] (3).以各该光电转换体112可为串联型态，并通过该碳晶电热片20所需的DC电 源的电能，进一步设计各该光电转换体112可扩充的多寡，使太阳能的光能转换成足够碳 晶所制造保温杯垫或电热床垫所需的DC电源的电能。
[0058] (4).该薄膜太阳能电池11结构具有薄型化、可挠式，使收纳方便具有可携性，同 时被具有定位元件50的可挠性保护板30所包覆，也能轻松定位于预定处撷取户外的太阳 能。
[0059] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡 是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于 本发明技术方案的范围内。
[0060] 综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所 需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关 发明专利要件的规定，故依法提起申请。
【权利要求】
1. 一种具有移动电源的薄膜太阳能电池，其特征在于，包括： 一薄膜太阳能电池，其为可挠式，用以接收太阳能转换成DC电源； 一 DC/DC直流变压器，电性连接该薄膜太阳能电池，用以将该薄膜太阳能电池所产生 的非稳压DC电源转换成稳压DC电源； 一可充式移动电源，电性连接该DC/DC直流变压器，用以接收稳压DC电源供应充电及 发电所需电源。
2. 根据权利要求1所述的具有移动电源的薄膜太阳能电池，其特征在于，还包含一碳 晶电热片，其包括：一隔热板上涂布设有以短碳纤维或纳米碳素晶体材料及远红外线发射 剂所构成的发热体，且在该发热体两侧连接有正、负电极片；以及一温度控制器，与该正、负 电极片呈电性连接，用以控制输至各该发热体的电流，该温度控制器电性连接该可充式移 动电源，该可充式移动电源的DC电源驱动该温度控制器，使该发热体能产生热量。
3. 根据权利要求2所述的具有移动电源的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述纳米碳 素晶体材料由丙烯腈基碳纤维、纳米碳纤维、碳素晶体构成。
4. 根据权利要求2所述的具有移动电源的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述碳晶电 热片由碳晶保温杯垫或碳晶电热床垫构成。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的具有移动电源的薄膜太阳能电池，其特征在于， 所述薄膜太阳能电池包括一可挠性基板；数个光电转换体，其设于该可挠性基板的上表面， 各该光电转换体呈行列，且其上、下表面具备一第一及二电极；一可挠式导电体，用以电性 连接列端的单个光电转换体的第一电极至邻接单个光电转换体的第二电极，使各该光电转 换体形成串联型式。
6. 根据权利要求5所述的具有移动电源的薄膜太阳能电池，其特征在于，还包括一可 挠性保护板，其包覆该薄膜太阳能电池，且其上黏附一 DC电源配线盒，用以将该串联后的 光电转换体的第一及二电极配线成DC电源的输出端点，并提供DC电源至该DC/DC直流变 压器。
7. 根据权利要求6所述的具有移动电源的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述可挠性 保护板的表面设有数个定位元件。
8. 根据权利要求7所述的具有移动电源的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述定位元 件为吸盘、黏扣带、挂勾或绳索。
9. 根据权利要求6所述的具有移动电源的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述薄膜太 阳能电池的面积为长度444mm X宽度84mm，其面积具有1. 35W的输出功率，能提供2. 8V? 8V的DC电源输入于该DC/DC直流变压器，该DC/DC直流变压器转换成3. 7V的DC电源输出 至该输出功率3. 3V/1200mAh的可充式移动电源。
10. 根据权利要求6所述的具有移动电源的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述薄膜太 阳能电池的面积为长度474mm X宽度200mm，其面积具有4. 06W的输出功率，能提供2. 8V? 8V的DC电源输入于该DC/DC直流变压器，该DC/DC直流变压器转换成5. 5V的DC电源输出 至该输出功率5V/2000mAh的可充式移动电源。
【文档编号】H02J7/00GK104143952SQ201310165871
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月8日 优先权日:2013年5月8日
【发明者】潘钦陵 申请人:潘钦陵