专利名称：染料敏化太阳能电池应用在插秧机顶篷上的供电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及染料敏化太阳能电池应用在插秧机顶篷上的供电装置，属于新能源农业机械技术领域。
背景技术：
2011年国际石油价格上涨到100美元/桶，2012年全球石油新增需求预计在1. 3 百万桶/天，2012年国际石油价格大幅波动风险加大，由于伊朗的石油供应发生变化，2月份的石油价格已超过每桶120美元，正在向每桶150美元攀升。2011年，中国国内石油消费量达到4. 9亿吨，国内生产原油2. 04亿吨，进口原油2. 54亿吨，进口成品油4060万吨。石油对外依存度同比上升1. 7个百分点，达到56. 5%。中国已成为全世界第二大石油进口国和消费国。中国的农业机械在2011年消耗了加工3500万吨原油所得的柴油和汽油，目前正在向全年耗用4000万吨原油的总用量迈进。农业机械的动力过渡依赖化石能源，不仅增加了农业成本，推高了农产品价格，而且污染了农村的生态环境，不利于人体的健康。无锡同春新能源科技有限公司发明人缪同春曾经在江苏省属国营农场、部队农场、江苏油田、北京原石油工业部机关农场，南京炼油厂农场工作观年，长期参加石油和农业生产的实践，在全国率先提出用新能源取代化石能源作为农业机械的动力。由于晶硅太阳能电池在生产过程中存在高污染、高能耗，发电成本也大。国家知识产权局专利局化学发明审查部和电学发明审查部对当前DSSC领域的发展现状进行分析，形成‘染料敏化太阳能电池专利信息检索分析报告’，这份报告为中国太阳能电池向降低制造成本、降低发电成本、减少环境污染、减轻电池重量，更加经济实用，更能广泛应用的第三代太阳能电池的发展方向进行了导航。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种染料敏化太阳能电池应用在插秧机顶篷上的供电装置。安装在插秧机底盘11上的插秧机顶篷支撑架3支撑插秧机顶篷2， 在插秧机顶篷2上安装染料敏化太阳能电池1。晶硅太阳能电池在2005— 2010年畅销欧美市场，售价高达每瓦四元人民币，2010年至今，由于出现了欧美金融危机，许多国家削减了安装晶硅太阳能电池的政府补贴，加上晶硅太阳能电池自身存在的局限性，主要有发电成本高、在制造环节对环境有高污染，2011年在欧洲的一些海港，待售的晶硅太阳能电池的价格下跌到每瓦7元人民币，晶硅太阳能电池将退出一部分应用市场，染料敏化太阳能电池将取得一部分应用市场，在制造太阳能插秧机的选料方面既可以采用染料敏化太阳能电池进行光伏发电，也可以采用晶硅太阳能电池进行光伏发电，从而生产出适合世界不同类型地区使用的太阳能插秧机，并确保不同种类、不同型号的太阳能插秧机都能得到知识产权针对不同种类的太阳能电池进行有效的保护。染料敏化太阳能电池由半导体光电极、敏化剂、电解质三部分组成，可以采用印刷的方法大规模生产，其生产成本可以得到显著降低。因而其发电成本也可以大幅度降低，可以进一步降低插秧机的动力成本和水稻的生产成本，有益于稳定市场上的米价。染料敏化太阳能电池由纳米多孔半导体膜、染料敏化剂，氧化还原电解质、对电极和导电基底组成，结构类似叠层的三明治，其光电转换效率目前已达到10%以上，使用寿命可达15年以上。染料敏化太阳能电池厚度薄，重量轻、适合安装在插秧机的顶篷上，染料敏化太阳能电池有紫红色、绿色、桔黄色多种色彩，可以使插秧机变成绚丽多彩。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的
由染料敏化太阳能电池1、插秧机顶篷2、插秧机顶篷支撑架3、插秧装置4、秧苗箱5、导电线6、秧苗7、控制器8、电动机甲9、传动轴甲10、插秧机底盘11、逆变器12、驾驶座椅13、 方向盘14、前水田行走轮15、照明灯16、插秧机驾驶台17、后水田行走轮18、储能电池19、 电动机乙20、传动轴21共同组成一种染料敏化太阳能电池应用在插秧机顶篷上的供电装置；在插秧机底盘11上安装插秧机顶篷支撑架3，在插秧机顶篷支撑架3的上部安装插秧机顶篷2，在插秧机顶篷2上安装染料敏化太阳能电池1 ；在插秧机底盘11的上方安装控制器8、电动机甲9、逆变器12、储能电池19、驾驶座椅13、方向盘14、电动机乙20、插秧机驾驶台17、照明灯16 ；在插秧机底盘11的下方安装后水田行走轮18、传动轴甲10、前水田行走轮15、传动轴乙21、前行走轮转轴22 ；染料敏化太阳能电池1通过导电线6与控制器8连接，控制器8通过导电线6与逆变器12连接，逆变器12通过导电线6与储能电池19连接， 逆变器12通过导电线6与电动机乙20连接，逆变器12通过导电线6与照明灯16连接；电动机甲9通过传动轴甲10与插秧装置4连接，电动机乙20通过传动轴乙21与前行走轮转轴22连接，在前行走轮转轴22的两端安装前水田行走轮15。储能电池19是磷酸铁锂离子电池或钛酸锂离子电池。染料敏化太阳能电池1的染料敏化半导体电极为染料敏化平板半导体电极和染料敏化纳米晶半导体电极。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述
太阳光照射安装在插秧机顶篷上的染料敏化太阳能电池产生直流电，直流电通过导电线输入控制器进行调整、接着输入逆变器转换成交流电，并输入储能电池储存电能。从逆变器输出的一部分交流电输入电动机，在电动机中电能转换成机械能，一根传动轴传递机械能用于驱动水田行走轮的行走、另一根传动轴传递机械能驱动插秧装置完成从秧苗箱中抓取秧苗栽插到水田中；另一部分交流电输入安装在插秧机驾驶台前方的照明灯供电照明， 确保夜间和阴雨天的安全作业。染料敏化太阳能电池成本低、重量轻、色彩多，更适合安装在插秧机的顶篷上将光能转换成电能。由染料敏化太阳能电池1、插秧机顶篷2、插秧机顶篷支撑架3、插秧装置4、秧苗箱 5、导电线6、秧苗7、控制器8、电动机甲9、传动轴甲10、插秧机底盘11、逆变器12、驾驶座椅13、方向盘14、前水田行走轮15、照明灯16、插秧机驾驶台17、后水田行走轮18、储能电池19、电动机乙20、传动轴21共同组成一种染料敏化太阳能电池应用在插秧机顶篷上的供电装置；在插秧机底盘11上安装插秧机顶篷支撑架3，在插秧机顶篷支撑架3的上部安装插秧机顶篷2，在插秧机顶篷2上安装染料敏化太阳能电池1 ；在插秧机底盘11的上方安装控制器8、电动机甲9、逆变器12、储能电池19、驾驶座椅13、方向盘14、电动机乙20、插秧机驾驶台17、照明灯16 ；在插秧机底盘11的下方安装后水田行走轮18、传动轴甲10、前水田行走轮15、传动轴乙21、前行走轮转轴22 ；染料敏化太阳能电池1通过导电线6与控制器8连接，控制器8通过导电线6与逆变器12连接，逆变器12通过导电线6与储能电池19 连接，逆变器12通过导电线6与电动机乙20连接，逆变器12通过导电线6与照明灯16连接；电动机甲9通过传动轴甲10与插秧装置4连接，电动机乙20通过传动轴乙21与前行走轮转轴22连接，在前行走轮转轴22的两端安装前水田行走轮15。储能电池19是磷酸铁锂离子电池或钛酸锂离子电池。染料敏化太阳能电池1的染料敏化半导体电极为染料敏化平板半导体电极和染料敏化纳米晶半导体电极。染料敏化太阳能电池是最具有前途的低成本、低污染、低能耗、容易组装的太阳能电池，其光电转换效率达10%以上，使用寿命可达15年以上。制造面积大的插秧机顶篷，在插秧机顶篷上安装面积大的染料敏化太阳能电池，可以产生更大的电流量来满足安装在插秧机内部的电动机甲9和电动机乙20的用电需求，从而进一步满足插秧机的插秧装置、前水田行走轮、后水田行走轮和照明灯在工作时对能源的需求。纳米晶颗粒由于粒径小而且具有许多特殊材料的性质，形成的多孔膜具有非常大的比表面积，在其表面上可以吸附大量禁带宽度较窄的染料分子，可以有效地吸收包括可见光的太阳光。在插秧机顶篷2上安装用染料敏化纳米晶半导体电极制造的染料敏化纳米晶体太阳能电池可以在太阳光照射下产生更大的电流量，从而增加对插秧机进行机械运动和光电照明的有关部件的能源供应量。现举出实施例如下 实施例一
太阳光照射安装在插秧机顶篷上的紫红色染料敏化太阳能电池产生直流电，直流电通过导电线输入控制器进行调整、接着输入逆变器转换成交流电，并输入磷酸铁锂离子储能电池储存电能。从磷酸铁锂离子电池输出的一部分交流电输入电动机，在电动机中电能转换成机械能，一根传动轴传递机械能用于驱动水田行走轮的行走、另一根传动轴传递机械能驱动插秧装置完成从秧苗箱中抓取秧苗栽插到水田中；另一部分交流电输入安装在插秧机驾驶台前方的照明灯供电照明，确保夜间和阴雨天的安全作业。实施例二
太阳光照射安装在插秧机顶篷上的桔黄色染料敏化太阳能电池产生直流电，直流电通过导电线输入控制器进行调整、接着输入逆变器转换成交流电，并输入钛酸锂离子储能电池储存电能。从钛酸锂离子电池输出的一部分交流电输入电动机，在电动机中电能转换成机械能，一根传动轴传递机械能用于驱动水田行走轮的行走、另一根传动轴传递机械能驱动插秧装置完成从秧苗箱中抓取秧苗栽插到水田中；另一部分交流电输入安装在插秧机驾驶台前方的照明灯供电照明，确保夜间和阴雨天的安全作业。
权利要求
1.一种染料敏化太阳能电池应用在插秧机顶篷上的供电装置，其特征是，由染料敏化太阳能电池(1)、插秧机顶篷(2)、插秧机顶篷支撑架(3)、插秧装置(4)、秧苗箱(5)、导电线 (6)、秧苗(7)、控制器(8)、电动机甲(9)、传动轴甲(10)、插秧机底盘(11)、逆变器(12)、驾驶座椅(13)、方向盘(14)、前水田行走轮(15)、照明灯(16)、插秧机驾驶台(17)、后水田行走轮(18)、储能电池(19)、电动机乙(20)、传动轴(21)共同组成一种染料敏化太阳能电池应用在插秧机顶篷上的供电装置；在插秧机底盘(11)上安装插秧机顶篷支撑架(3)，在插秧机顶篷支撑架(3 )的上部安装插秧机顶篷(2 )，在插秧机顶篷(2 )上安装染料敏化太阳能电池(1)；在插秧机底盘(11)的上方安装控制器(8)、电动机甲(9)、逆变器(12)、储能电池 (19 )、驾驶座椅(13 )、方向盘(14 )、电动机乙(20 )、插秧机驾驶台(17 )、照明灯(16 )；在插秧机底盘(11)的下方安装后水田行走轮(18)、传动轴甲(10)、前水田行走轮(15)、传动轴乙 (21)、前行走轮转轴(22)；染料敏化太阳能电池(1)通过导电线(6)与控制器(8)连接，控制器(8)通过导电线(6)与逆变器(12)连接，逆变器(12)通过导电线(6)与储能电池(19) 连接，逆变器(12)通过导电线(6)与电动机乙(20)连接，逆变器(12)通过导电线(6)与照明灯(16)连接；电动机甲(9)通过传动轴甲(10)与插秧装置(4)连接，电动机乙(20)通过传动轴乙(21)与前行走轮转轴(22 )连接，在前行走轮转轴(22 )的两端安装前水田行走轮 (15)。
2.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池应用在插秧机顶篷上的供电装置， 其特征是，所述的储能电池(19)是磷酸铁锂离子电池或钛酸锂离子电池。
3.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池应用在插秧机顶篷上的供电装置， 其特征是，所述的染料敏化太阳能电池(1)的染料敏化半导体电极为染料敏化平板半导体电极和染料敏化纳米晶半导体电极。
全文摘要
本发明涉及染料敏化太阳能电池应用在插秧机顶篷上的供电装置，属于新能源农业机械技术领域。太阳光照射安装在插秧机顶篷上的染料敏化太阳能电池产生直流电，直流电通过导电线输入控制器进行调整、接着输入逆变器转换成交流电，并输入储能电池储存电能。从逆变器输出的一部分交流电输入电动机，在电动机中电能转换成机械能，一根传动轴传递机械能用于驱动水田行走轮的行走、另一根传动轴传递机械能驱动插秧装置完成从秧苗箱中抓取秧苗栽插到水田中；另一部分交流电输入安装在插秧机驾驶台前方的照明灯供电照明，确保夜间和阴雨天的安全作业。染料敏化太阳能电池成本低、重量轻、色彩多，更适合安装在插秧机的顶篷上将光能转换成电能。
文档编号A01C11/02GK102550188SQ20121005292
公开日2012年7月11日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者缪同春 申请人:无锡同春新能源科技有限公司