一种用于石墨烯发电的太阳能板的制作方法

文档序号:15296599发布日期:2018-08-31 19:26阅读:387来源:国知局

本发明涉及太阳能板技术领域,具体为一种用于石墨烯发电的太阳能板。



背景技术:

石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫做单原子层石墨。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、薄膜生产方法为化学气相沉积法(cvd)。由于其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性,在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。自地球上生命诞生以来,就主要以太阳提供的热辐射能生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为制作食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分,并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式,太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。在现代社会,人们对于能源的需求越来越高,而对于不可再生能源的过度开采,导致人们对于未来能源的需求,感到了浓浓的危机感,所以人们开始对于那些可再生能源进行利用和开发。

目前市场中大部分的太阳能板,其传统的太阳能板在发电主体上有一层钢化玻璃,其随着明暗程度透光性差,会磨损,而接受太阳的热量转化为电能的速度慢,稳定性差,其太阳能板本身污浊物的需人工清理浪费人力资源。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于石墨烯发电的太阳能板,解决了上述提到的目前市场中大部分的太阳能板,其传统的太阳能板在发电主体上有一层钢化玻璃,其随着明暗程度透光性差,会磨损,而接受太阳的热量转化为电能的速度慢,稳定性差,其太阳能板本身污浊物的需人工清理浪费人力资源。

(二)技术方案

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种用于石墨烯发电的太阳能板,包括反光板,所述反光板下端设置有石墨烯太阳能板,所述反光板与水平面之间存在夹角,其夹角为锐角,所述反光板与石墨烯太阳能板通过石墨烯ev层粘接,所述石墨烯太阳能板内部设置有石墨烯透光层,石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排列来适应外力,从而保持结构稳定,这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性,所述石墨烯透光层一侧设置有石墨烯传导膜,所述石墨烯传导膜一侧设置有光敏接收器,所述光敏接收器一侧设置有柔性光伏板,所述反光板安装在控制板表面,所述控制板两侧均设置有滑动轨道,所述反光板两侧均设置有传动固件,所述控制板一侧设置有清洗滚筒,所述清洗滚筒两侧均设置有转轴,所述转轴上端设置有转动清洗刷,由于太阳能板的长期置于户外,经受风吹日晒,往往会在太阳能板表面形成一层污垢,可利用控制板表面的转动清洗刷清洗不仅能提高接受效率,避免人工清洗,浪费人力资源,所述清洗滚筒下端设置有第一电极,所述第一电极一侧设置有第一驱动轴,所述第一驱动轴下端设置有第二驱动轴,所述第二驱动轴一侧设置有第二电极,所述发电热源通过石墨烯太阳能板与直流电连接,所述直流电通过蓄电池储存,所述蓄电池电力不足的情况下通过电网电源提供电能,所述电网电源确保光能接受源与光能传递源的发电能量,所述光能接受源与光能传递源由光感电阻决定。

优选的,所述反光板与石墨烯太阳能板均呈长方体结构,所述反光板与石墨烯太阳能板厚度均相等。

优选的,所述石墨烯传导膜的一端沉积比石墨烯ev层的功函数高的导电材料,制成第一电极,所述石墨烯传导膜的另一端沉积比石墨烯ev层的功函数低的导电材料,制成第二电极。

优选的,所述第一电极与第二电极均为伺服电极,其电力使用寿命长、对人体和环境无危害。

优选的,所述石墨烯透光层及柔性光伏板材料作为钙钛矿型透明层的结构替代原结构中的透明电极,其导电性、透光率及可挠性大大优于前述的半导体金属氧化物。

优选的,所述滑动轨道为不锈钢材质制成。

优选的,所述转动清洗刷可绕转轴自转,并且结构呈l型。

(三)有益效果

本发明提供了一种用于石墨烯发电的太阳能板,具备以下有益效果:

1、该太阳能板,通过反光板a03与石墨烯太阳能板a12通过石墨烯eva层a17粘接,太阳光穿过石墨烯透光层a16,并与其相连接,石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排列来适应外力,从而保持结构稳定,这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。

2、该太阳能板,通过石墨烯透光层a16一侧设置有石墨烯传导膜a13,由光敏接收器a14直接接受,石墨烯传导膜a13的一端沉积比石墨烯eva层a17的功函数高的导电材料,制成第一电极a05,石墨烯传导膜a13的另一端沉积比石墨烯eva层a17的功函数低的导电材料,制成第二电极a08,再通过第一驱动轴a06与第二驱动轴a07连接,其中第一电极a05与第二电极a08均为伺服电极,其电力使用寿命长、对人体和环境无危害。

3、该太阳能板,通过设置了石墨烯透光层a16与柔性光伏板a15,其中石墨烯透光层a16及柔性光伏板a15材料作为钙钛矿型透明层的结构替代原结构中的透明电极,其导电性、透光率及可挠性大大优于前述的半导体金属氧化物。

4、该太阳能板,通过发电热源a18由石墨烯太阳能板a12与直流电a19连接,将传导后的热电源由直流电a19通过蓄电池a20储存,主能够高效率地吸收太阳光中与其能级匹配的石墨烯,激发形成电,其中激发产生的电被光能接受源a21收集并导出,而激发产生的直流电a19被电网电源a24收集并导出,从而形成光电流,其速度快,稳定性高。

5、该太阳能板,通过反光板a03安装在控制板a01表面,控制板a01转轴a09的运转,两个滑动轨道位于反光板a03的两侧,传动固件a04与滑动轨道a02传动配合且位于反光板a03的上方,当转动清洗刷a11可绕转轴a09自转,清洗滚筒a10开始随之运动,不仅能提高电能的接受效率,还避免了人工清洗,节约了人力资源和成本。

附图说明

图1为本发明石墨烯发电的太阳能板的结构平面图;

图2为本发明石墨烯发电的太阳能板左视图;

图3为本发明反光板和石墨烯太阳能板内部结构示意图;

图4为本发明发电热源流程结构示意图。

图中:a01控制板、a02滑动轨道、a03反光板、a04传动固件、a05第一电极、a06第一驱动轴、a07第二驱动轴、a08第二电极、a09转轴、a10清洗滚筒、a11转动清洗刷、a12石墨烯太阳能板、a13石墨烯传导膜、a14光敏接收器、a15柔性光伏板、a16石墨烯透光层、a17石墨烯eva层、a18发电热源、a19直流电、a20蓄电池、a21光能接受源、a22光感电阻、a23光能传递源、a24电网电源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种用于石墨烯发电的太阳能板,如图1-4所示,包括反光板(a03),反光板(a03)下端设置有石墨烯太阳能板(a12),反光板(a03)与水平面之间存在夹角,其夹角为锐角,反光板(a03)与石墨烯太阳能板(a12)通过石墨烯eva层(a17)粘接,石墨烯太阳能板(a12)内部设置有石墨烯透光层(a16),石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排列来适应外力,从而保持结构稳定,这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性,石墨烯透光层(a16)一侧设置有石墨烯传导膜(a13),石墨烯传导膜(a13)一侧设置有光敏接收器(a14),光敏接收器(a14)一侧设置有柔性光伏板(a15),反光板(a03)安装在控制板(a01)表面,控制板(a01)两侧均设置有滑动轨道(a02),反光板(a03)两侧均设置有传动固件(a04),控制板(a01)一侧设置有清洗滚筒(a10),清洗滚筒(a10)两侧均设置有转轴(a09),转轴(a09)上端设置有转动清洗刷(a11),由于太阳能板的长期置于户外,经受风吹日晒,往往会在太阳能板表面形成一层污垢,可利用控制板(a01)表面的转动清洗刷(a11)清洗不仅能提高接受效率,避免人工清洗,浪费人力资源,清洗滚筒(a10)下端设置有第一电极(a05),第一电极(a05)一侧设置有第一驱动轴(a06),第一驱动轴(a06)下端设置有第二驱动轴(a07),第二驱动轴(a07)一侧设置有第二电极(a08),发电热源(a18)通过石墨烯太阳能板(a12)与直流电(a19)连接,直流电(a19)通过蓄电池(a20)储存,蓄电池(a20)电力不足的情况下通过电网电源(a24)提供电能,电网电源(a24)确保光能接受源(a21)与光能传递源(a23)的发电能量,光能接受源(a21)与光能传递源(a23)由光感电阻(a22)决定;反光板(a03)与石墨烯太阳能板(a12)均呈长方体结构,反光板(a03)与石墨烯太阳能板(a12)厚度均相等;石墨烯传导膜(a13)的一端沉积比石墨烯eva层(a17)的功函数高的导电材料,制成第一电极(a05),石墨烯传导膜(a13)的另一端沉积比石墨烯eva层(a17)的功函数低的导电材料,制成第二电极(a08);第一电极(a05)与第二电极(a08)均为伺服电极,其电力使用寿命长、对人体和环境无危害;石墨烯透光层(a16)及柔性光伏板(a15)材料作为钙钛矿型透明层的结构替代原结构中的透明电极,其导电性、透光率及可挠性大大优于前述的半导体金属氧化物;滑动轨道(a02)为不锈钢材质制成;转动清洗刷(a11)可绕转轴(a09)自转,并且结构呈l型。

具体原理:使用时,通过反光板(a03)下端设置了石墨烯太阳能板(a12),其中反光板(a03)与水平面之间存在夹角,其夹角为锐角,而反光板(a03)与石墨烯太阳能板(a12)通过石墨烯eva层(a17)粘接,太阳光穿过石墨烯透光层(a16),并与其相连接,石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排列来适应外力,从而保持结构稳定,这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性,通过石墨烯透光层(a16)一侧设置有石墨烯传导膜(a13),由光敏接收器(a14)直接接受,石墨烯传导膜(a13)的一端沉积比石墨烯eva层(a17)的功函数高的导电材料,制成第一电极(a05),石墨烯传导膜(a13)的另一端沉积比石墨烯eva层(a17)的功函数低的导电材料,制成第二电极(a08),再通过第一驱动轴(a06)与第二驱动轴(a07)连接,多层石墨烯背面电极从上至下依次层叠,发电热源(a18)通过石墨烯太阳能板(a12)与直流电(a19)连接,将传导后的热电源由直流电(a19)通过蓄电池(a20)储存,主能够高效率地吸收太阳光中与其能级匹配的石墨烯,激发形成电,其中激发产生的电被光能接受源(a21)收集并导出,而激发产生的直流电(a19)被电网电源(a24)收集并导出,从而形成光电流,由于太阳能板的长期置于户外,经受风吹日晒,往往会在太阳能板表面形成一层污垢,通过反光板(a03)安装在控制板(a01)表面,控制板(a01)转轴(a09)的运转,两个滑动轨道位于反光板(a03)的两侧,传动固件(a04)与滑动轨道(a02)传动配合且位于反光板(a03)的上方,当转动清洗刷(a11)可绕转轴(a09)自转,清洗滚筒(a10)开始随之运动,不仅能提高电能的接受效率,还避免了人工清洗,节约了人力资源和成本。

综上所述,该太阳能板,通过反光板(a03)与石墨烯太阳能板(a12)通过石墨烯eva层(a17)粘接,太阳光穿过石墨烯透光层(a16),并与其相连接,石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排列来适应外力,从而保持结构稳定,这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。提供支撑和减震,同时也增加了整体安装面积;负载过大发生阻转现象时,导致间隙变大,从而传动的扭矩减小,可以很好的保护该装置,避免处于较大阻力下转动,使该装置具有实用性增强的效果。有效保证结构整体的结构层次多样性,以保证结构整体的结构稳定性和牢固性,使得整体机械结构具备抗拉抗压强度、力学模量和耐热性等性能。配合起到了良好的机械性能和绝缘性能。

其次,通过石墨烯透光层(a16)一侧设置有石墨烯传导膜(a13),由光敏接收器(a14)直接接受,石墨烯传导膜(a13)的一端沉积比石墨烯eva层(a17)的功函数高的导电材料,制成第一电极(a05),石墨烯传导膜(a13)的另一端沉积比石墨烯eva层(a17)的功函数低的导电材料,制成第二电极(a08),再通过第一驱动轴(a06)与第二驱动轴(a07)连接,其中第一电极(a05)与第二电极(a08)均为伺服电极,其电力使用寿命长、对人体和环境无危害。

并且,通过设置了石墨烯透光层(a16)与柔性光伏板(a15),其中石墨烯透光层(a16)及柔性光伏板(a15)材料作为钙钛矿型透明层的结构替代原结构中的透明电极,其导电性、透光率及可挠性大大优于前述的半导体金属氧化物。

并且,通过发电热源(a18)由石墨烯太阳能板(a12)与直流电(a19)连接,将传导后的热电源由直流电(a19)通过蓄电池(a20)储存,主能够高效率地吸收太阳光中与其能级匹配的石墨烯,激发形成电,其中激发产生的电被光能接受源(a21)收集并导出,而激发产生的直流电(a19)被电网电源(a24)收集并导出,从而形成光电流,其速度快,稳定性高。

并且,通过反光板(a03)安装在控制板(a01)表面,控制板(a01)转轴(a09)的运转,两个滑动轨道位于反光板(a03)的两侧,传动固件(a04)与滑动轨道(a02)传动配合且位于反光板(a03)的上方,当转动清洗刷(a11)可绕转轴(a09)自转,清洗滚筒(a10)开始随之运动,不仅能提高电能的接受效率,还避免了人工清洗,节约了人力资源和成本。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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