专利名称：一种柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能电池的应用领域，尤其涉及一种可折叠的、便携式太阳能笔记本电脑充电器。
背景技术：
太阳能是一种干净的可再生的新能源，越来越受到人们的亲睐，在人们生活、工作中有广泛的作用，其中之一就是将太阳能转换为电能，太阳能电池就是利用太阳能工作的。太阳能充电器通过将光能转换成电能后，利用转换电路将电能再次转换成化学能储存在移动设备电池中。移动设备电池可以为任何形式的蓄电装置，主要为铅酸电池、锂电池、镍氢电池等，负载可以是手机、卫星电话、MP3、对讲机、平板电脑、笔记本等产品，负载是多样性的。市场中目前现有的太阳能笔记本充电器采用单晶硅电池作为光电转换元件设计，但单晶硅电池较脆且需要刚性材料对其进行保护。目前采用的刚性材料有:无机玻璃与硬质有机玻璃。这两款玻璃材料实际使用时都比较厚，后者比前者耐摔且重量要轻，但是两款材料的共同缺陷是不能弯曲，否则电池片将出现裂纹影响光电转换与传输。同时刚性玻璃材料与电池片封装后较厚，不适宜做大功率组件，目前市场上在售的一般都在80W以内，否则其便携性就不能很好的体现。另外目前市场上在售的太阳能笔记本充电器没有稳压功倉泛。如果使用柔性薄膜太阳能电池片作为发电元件，则克服了以上单晶硅易碎的不足之处，并且采用新型导光材料与其封装，既不影响电池片原有特性，又能很好的保证阳光的透射率并且还能保护到电池片不会被划伤。另外，在组件中某一片电池被击穿的极端情况下，组件依旧能正常使用，仅仅是总功率下降了一片电池的功率。而晶硅电池如果中间某一片碎裂了，则会影响到整体的功能。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种兼具便携式及稳压输出功能的太阳能笔记本电脑充电器，从而解决现有技术中采用单晶硅或多晶硅材料作为光电转化元件，使得经玻璃材料封装后的电池片较厚、携带不便、不适宜做大功率，且不具有稳压功能等问题。为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案为:一种柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器，包括依次串联的薄膜太阳能电池片、充电控制电路和输出电路，所述薄膜太阳能电池片至少有两块，相邻的薄膜太阳能电池片之间通过可折叠的连接件相互连接。柔性薄膜太阳能电池因其薄、柔特性而被广泛推广，形成可产生电压的薄膜厚度仅需数微米，而且可以按照不同需求来制成非平面形状。从电性能上来讲，柔性薄膜太阳能电池光电转换效率已经逼近多晶硅，弱光下同功率的组件转换效果比多晶硅组件要好。因此，本实用新型采用薄膜太阳能电池组作为光电转换元件，电池片之间采取串联方式，可设置不同数量的电池片来满足不同功率的要求，本实用新型中相邻的电池片之间通过可折叠的连接件相互连接，折叠后可与笔记本一起放入背包中，超薄设计，携带方便。作为优选，所述可折叠的连接件为整张的柔性片，内压胶体材料而成。所述的薄膜太阳能电池片优选为CIGS材料制成的柔性薄膜电池，也可以是其他材料制成的柔性薄膜太阳能电池，如非晶硅/微晶硅材料、碲化镉材料、II1-V族化合物材料、有机材料、染料敏化材料等。优选的，所述柔性片为布料、尼龙、纤维或塑料膜。进一步优选，所述柔性片为布料。布料具有质量轻、柔性大的优点，选择它作为相邻电池片之间的连接件，使整个充电器具有更好的柔性，更易弯折，上下柔性片间覆压轻质胶体，使整个电池组件更具弹性，且减轻了携带者的重量负担。考虑到充电器的整体美观，所述充电控制电路和输出电路组装在一个电路板上，并带有USB充电接口及笔记本电脑充电线。因薄膜太阳能电池组在光强发生变化时输出的电压与电流会发生较大的变化，因此，作为优选，所述笔记本电脑充电线的输出电压多档可调，而USB充电接口则采用降压方式与手机等移动设备连接。所述薄膜太阳能电池片的受光侧覆有柔性材料层，所述的柔性材料层上设有与各薄膜太阳能电池片一一对应的孔，所述孔的大小、形状与各薄膜太阳能电池的大小、形状相同。通过柔性材料层及柔性片的共同作用，将相邻薄膜太阳能电池片之间连接并固定，且同时保证了充电器整体的可折叠性。由于薄膜太阳能电池片很薄，易划伤，因此优选，所述薄膜太阳能电池片的受光侧压印透明材料层，该透明材料层的外周与对应的柔性材料层内缘相固定，用于保护柔性薄膜太阳能电池，既不影响薄膜太阳能电池的原有特性，又很好的保证了阳光的透射率并且还能保护到太阳能电池组不会被划伤。为方便该太阳能充电器在不同场所的应用，所述柔性片的边缘部位设有挂置连接件；所述挂置连接件为挂扣、挂钩、挂链、别针或磁吸，可以固定在墙面或玻璃窗表面，别在衣服或书包等外侧，磁吸在窗玻璃内侧等场合。作为优选，所述挂置连接件为四个，均匀分布在所述柔性片的四角。为方便该薄膜太阳能电池充电器的携带，作为优选，在所述柔性片的侧边连接有捆扎带；所述捆扎带的一端带有粘扣，折叠后的太阳能笔记本充电器采用捆扎带包裹，通过粘扣扣牢，使其紧凑、方便携带。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:(I)本实用新型太阳能充电器可根据需要制作成较大功率，而现有的刚性玻璃材料封装的单晶硅或多晶硅电池片，厚度较大，不适宜做大功率组件。(2)本实用新型太阳能充电器将电路的稳压功能集成在组件内，便于控制。(3)本实用新型太阳能充电器在光照强度仅有200W/m2的弱阳光条件下依旧可以给笔记本及平板电脑充电，而单晶硅笔记本充电器则不能。(4)本实用新型太阳能充电器中的单元电池之间通过柔性部件连接，重量轻、可折叠、易携带。
图1为本实用新型柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器的结构示意图；图2为本实用新型柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器的仰视图；图3为本实用新型柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器的后视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本实用新型的限定。如图1所示，一种柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器，包括多级串联的薄膜太阳能电池片1，相邻的太阳能电池片之间通过整张的柔性片相互连接。各个太阳能电池片的衬底层固定在该柔性片上，该柔性片选用布料3。其中，薄膜太阳能电池片的数量可根据实际需要的功率来确定，且相邻薄膜太阳能电池片之间的连接件也不限于布料，只要可以折叠的材料都可起到柔性连接作用，将相邻的薄膜太阳能电池片相互串联地固定在布料上，携带时，只需将相邻薄膜太阳能电池片之间折叠，缩小整个充电器的体积，使携带更方便。现有的太阳能笔记本充电器因为多采用单晶硅或多晶硅材料作为光电转换元件，故其抗振性较差，并且若组件中某级联电池片碎裂则会导致整个产品报废；另外单层电池组件的厚度较大，不利于携带。由于本实用新型中薄膜太阳能电池片的厚度只有数微米，表面容易划伤，所以在薄膜太阳能电池片的受光侧压印透明材料层2，防止薄膜太阳能电池片的磨损及划伤，在薄膜太阳能电池片的受光侧覆有柔性材料层10，柔性材料层上设有与各薄膜太阳能电池片一一对应的孔，孔的大小、形状与各薄膜太阳能电池的大小、形状相同。用于限定薄膜太阳能电池片位置，透明材料层2的外周与对应的柔性材料层10内缘相固定，柔性材料层10与布料3之间通过高耐温胶体层压而相互贴合。该笔记本电脑充电器中还设有充电控制电路5，充电控制电路5的输出端连接有并联的USB充电接口 7和笔记本电脑充电线4，其中USB充电接口 7采用降压方式方便为手机等移动数码设备充电，而笔记本电脑充电线4采用DC/DC中的升-降压方式来实现稳压输出，并且多档可调。充电控制电路5、USB充电接口 7和笔记本电脑充电线4组装在一个电路板上，该电路板固定在布料3上。现有的太阳能笔记本充电器的电路稳压需要另外配备设备来进行，未集成到组件中，既影响美观又不方便。在电路设计时因考虑到太阳能光电转换效率较低，所以设计电路时采用了高性能转换芯片，使得电路整体的最高转换效率可达96 %。假如太阳能电池的光电转换效率为12%，则经过DC/DC变化后，实际可使用的电能为太阳光能量的12% *96%, BP 11.52%，所以在目前现有的太阳能技术基础上，提高DC/DC的效率也同样能提高太阳能的使用率。为便于固定该笔记本充电器，还需要设置相应的挂置部件8，如在布料的四角处设有挂扣，可方便的挂置于阳光下，也可设置挂钩、挂链、别针或磁吸等，通过这些挂置部件可以将充电器固定在墙面或玻璃窗表面，别在衣服或书包等外侧，磁吸在窗玻璃内侧等场合。为缩小该充电器的携带体积，在布料的侧边连接有捆扎带6 ;捆扎带6的一端带有粘扣9，该太阳能电池充电器不使用时，可沿布料折叠，通过捆扎带6包裹，利用粘扣9扣牢，使其紧凑、方便存放及携带。现有的使用有机玻璃封装的80W单晶硅笔记本充电器与80W本实用新型柔性薄膜太阳能笔记本充电器相比，重量上前者是后者的3-4倍，如果使用钢化玻璃封装的单晶硅笔记本充电器则重量还要大。同样是80W的可折叠笔记本充电器，采用有机玻璃封装的充电器，单层最大厚度达到3.5_，而本实用新型采用柔性材料封装的充电器最大厚度仅为
1.5_，甚至可以做到更薄。充电器本身不再是不可弯折的易碎品，在携带方面有很好的便利性。当有障碍物遮挡部分单元电池也不会对产品有太大影响，不会出现热斑等情况。另外，本实用新型柔性薄膜太阳能充电器在光照强度仅有200W/m2的弱阳光条件下依旧可以给笔记本及平板电脑充电，而现有单晶硅笔记本充电器则不能。
权利要求1.一种柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器，包括依次串联的薄膜太阳能电池片(1)、充电控制电路(5)和输出电路，其特征在于，所述薄膜太阳能电池片至少有两块，相邻的薄膜太阳能电池片之间通过可折叠的连接件(3)相互连接。
2.根据权利要求1所述的柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器，其特征在于，所述可折叠的连接件(3)为整张的柔性片，内压胶体材料而成。
3.根据权利要求2所述的柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器，其特征在于，所述柔性片为布料、尼龙、纤维或塑料膜。
4.根据权利要求3所述的柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器，其特征在于，所述充电控制电路(5)和输出电路组装在一个电路板上，并带有USB充电接口(7)及笔记本电脑充电线⑷。
5.根据权利要求4所述的柔性薄膜太阳能笔记本充电器，其特征在于，所述笔记本电脑充电线(4)的输出电压多档可调。
6.根据权利要求5所述的柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器，其特征在于，所述薄膜太阳能电池片的受光侧覆有柔性材料层(10)，所述的柔性材料层上设有与各薄膜太阳能电池片一一对应的孔，所述孔的大小、形状与各薄膜太阳能电池的大小、形状相同。
7.根据权利要求6所述的柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器，其特征在于，所述薄膜太阳能电池片的受光侧压印透明材料层(2)，该透明材料层的外周与对应的柔性材料层(10)内缘相固定，用于保护柔性薄膜太阳能电池。
8.根据权利要 求1 3任一项所述的柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器，其特征在于，所述柔性片的边缘部位设有挂置连接件(8);所述挂置连接件(8)为挂扣、挂钩、挂链、别针或磁吸。
9.根据权利要求8所述的柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器，其特征在于，所述挂置连接件(8)为四个，均匀分布在所述柔性片的四角。
10.根据权利要求1 3任一项所述的柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器，其特征在于，在所述柔性片的侧边连接有捆扎带￠);所述捆扎带￠)的一端带有粘扣(9)。
专利摘要本实用新型公开了一种柔性薄膜太阳能笔记本电脑充电器，包括依次串联的薄膜太阳能电池片、充电控制电路和输出电路，所述薄膜太阳能电池片至少有两块，相邻的薄膜太阳能电池片之间通过可折叠的连接件相互连接。本实用新型太阳能充电器可根据需要制作成较大功率，且将电路的稳压功能集成在组件内，便于控制；在光照强度仅有200W/m2的弱阳光条件下依旧可以给笔记本及平板电脑充电。本实用新型太阳能充电器中的单元电池之间通过柔性部件连接，重量轻、可折叠、易携带。
文档编号H02J7/00GK203086191SQ201320004050
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月4日 优先权日2013年1月4日
发明者郑旋城, 王剑, 李学耕 申请人:普尼太阳能(杭州)有限公司