一种带储电可携带、可折叠的太阳能发电装置的制作方法

本发明涉及太阳能发电和储电技术领域，具体指一种带储电可携带、可折叠的太阳能发电装置。

背景技术：

特别近年来，我国大力发展清洁能源，包括风电、光伏发电实现跨越式大发展，新能源装机容量占比日益提高。国际能源署预测，到2030年光伏将逐渐成为最便宜的发电方式。其中，太阳能光伏发电材料迅猛发展，出现了最新的薄膜发电技术(材料)。但因为太阳能发电受光照影响产生的波动性、间歇式，给电力供应从调控运行、安全控制等诸多方面带来了不利影响，极大地限制了清洁能源的有效利用，并直接影响到千家万户的用户。在市场方面，人们对日益发展的电子设备的要求已不仅仅局限在″可使用″，而是逐步向便携化迈进，这就要求电子设备的储能系统必须具备长时间的供电能力，才可使电子设备脱离电源线的约束成为方便使用的可移动装置。

凡此种种，因此，2018年国际上提出了以″储能，即未来″为核心的技术发展的预判。以及″储能电池迎来春天″，″储能市场未来占电力行业的10％-15％，是能源革命的重要技术支撑″的预测。

众所周知，储能技术是指通过物理或化学等方法实现对电能的储存，并在需要时进行释放的一系列相关技术。一般而言，根据储存能量的方式不同进一步分类为机械储能、电磁储能及电化学储能。机械储能又可划分为抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等

所述电磁储能主要包括超导磁储能和超级电容器储能。

其中，电化学储能的方式是将电能以化学能形式进行储存和释放。目前的电化学储能主要包括电池和电化学电容器的装置实现储能，常用的电池有铅酸电池、铅炭电池、钠硫电池、液流电池、锂离子电池等。电化学储能技术具有高效率、应用灵活性、响应速度快等优点逐渐在电力储能市场占有越来越重要的地位。

与此同时，电容器与超级电容器异军突起。与蓄电池、锂电池和传统电容器相比，超级电容器的特点主要：

(1)功率密度高。可达102～104w/kg，远高于传统蓄电池的功率密度水平。

(2)循环寿命长。在几秒钟的高速深度充放电循环50万次至100万次后，超级电容器的特性变化很小，容量和内阻仅降低10％～20％。

(3)工作温限宽。由于在低温状态下超级电容器中离子的吸附和脱附速度变化不大，因此其容量变化远小于蓄电池。商业化超级电容器的工作温度范围可达-40℃～+80℃。

(4)免维护。超级电容器充放电效率高，对过充电和过放电有一定的承受能力，可稳定地反复充放电，在理论上是不需要进行维护的。

(5)绿色环保。超级电容器在生产过程中不使用重金属和其他有害的化学物质，且自身寿命较长，因而是一种新型的绿色环保电源。

更有甚者，石墨烯自问世以来，由于其具有高比表面积、优异的电学性能和稳定的化学性能等特点，是电池材料技术进步的主要路径，在超级电容器领域也备受关注的″一匹黑马″。

石墨烯基柔性超级电容器分为(1)基于石墨烯的柔性超级电容器，(2)基于石墨烯复合材料的柔性超级电容器。其中，石墨烯复合材料的柔性超级电容器是一种具有潜力的柔性超级电容器的电极材料。引入赝电容材料，获得石墨烯与赝电容材料的复合材料。在复合材料中，石墨烯既作为双电层储存能量，又作为赝电容材料的支撑骨架及导电通道。双电层与赝电容的有机结合可使两种储能机制协同工作，发挥最优的性能。石墨烯与导电聚合物复合后，可以大幅度提高电容值。另外，聚合物可增强石墨烯与基底之间的结合力，也提高了柔性变形的能力，在柔性超级电容器领域具有很好的应用前景。

如上所述，石墨烯柔性超级电容具有功率密度高、能量密度高、循环寿命长、充放电效率高、柔性轻质、安全环保等特点，可以为可穿戴电子设备、便携电子产品等提供安全高效的电源，是新一代柔性电子器件配套的关键。更为当下新能源行业的薄膜太阳能发电与薄膜储电技术结合必须解决课题的可能。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺失和不足，提出一种带储电可携带、可折叠的太阳能发电装置，即将太阳能薄膜发电元件与储电元件的结合，具体是将可裁剪的柔性的太阳能薄膜发电纸与薄膜储电元件两者通过缝纫或粘结或可拆卸的方式连接，同时太阳能薄膜发电纸与储电元件作电路连接，形成一个带储电的可携带、可折叠的太阳能发电装置。

所述太阳能薄膜发电纸，其柔性可作任意方式的折叠、扭转等外力作用下，保持技术性能指标不变。这样可以充分利用无处不在的太阳能发电提供给各种电子、电器负载的电能。

所述太阳能薄膜发电纸，符合柔韧性、防水性，弱光性，可裁剪性等的要求。

所述发电纸为一种电池转换率大于14％的产品。

所述可拆卸方式，包拉链式、拷钮式，拉钩式及塑料搭接等。

所述储电元件，包括储电容、电池，尤其柔性薄膜结构的石墨烯超级电容，其能量密度为现有超级电容的12倍，也就是120wh/kg，与锂电池相当。

如上所述，本发明结合一种新型的储电器件，具有高容量、高功率密度、高充放电速度等优点。特别与文具、服装、服饰、帐篷、可穿戴电子设备、便携式电子设备等结合，涉及应用于户外运动、旅游、野外作业、科考/勘探、特种军用、边防哨所、3c消费电子、应急、快递物流等广泛领域。

附图说明

图1为本发明一种带储电可携带、可折叠的太阳能发电装置结构示意图；

图2为本发明实施例电路连接结构示意图；

图3为本发明实施例帐篷结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的描述

一种带储电可携带、可折叠的太阳能发电装置(如附图1所示)，其特点在于，包括太阳能薄膜发电元件1与储电元件2，两者通过缝纫或粘结或可拆卸的方式连接，太阳能薄膜发电元件1与储电元件2作低电压5伏的电路连接，形成一个带储电可携带、可折叠的太阳能发电装置。

所述太阳能薄膜发电元件1为一太阳能薄膜发电纸，其柔韧性可作任意方式的折叠、扭转外力作用下，保持技术性能指标不变，以充分利用无处不在的太阳能发电提供电能。

所述太阳能薄膜发电纸，符合柔软性、防水性，入光性，可裁剪性的要求；为一种电池转换率达大于14％的产品。

所述储电元件2，包括电池、电容器、超级电容器、石墨烯薄膜超级电容等。

所述可拆卸方式包拉链式、拷钮式、拉钩及塑料搭接连接方式。

所述太阳能薄膜发电元件1通过数码接口，包括usb接口与储电元件2连接，如石墨烯薄膜超级电容，超级电容器，充电宝等(如附图2所示)。

实施例，所述装置为一文具、服饰、服装、帐篷结构(如附图3所示)。

综上所述，本发明一种带储电可携带、折叠的太阳能发电装置，基于一种电池转换率大于14％的太阳能薄膜发电纸，符合柔韧性、防水性，可裁剪性的要求及其柔性可作任意方式的折叠、扭转外力作用下，包括在极端气候环境下(-45℃到85℃)及具备″弱光特性″即在无论晴天或阴天均保持技术性能指标不变的特点，以充分利用无处不在的太阳能发电与薄膜储电元件的，功率密度高，循环寿命长，工作温限宽，免维护，绿色环保的两者″珠联璧合″高度融合。

进一步，所述太阳能薄膜发电元件1通过数码接口，包括usb接口，模块或并联等方式与储电元件2作输电连接以达到最大电能应用范围，如与文具、服装、服饰、帐篷、可穿戴电子设备、便携式电子产品等结合，涉及应用于光伏储能、3c消费电子、应急领域、服饰箱包、文化娱乐、户外旅游、交通物流、勘探测绘、特种军用、安防通讯、公共安全、电力通信、航天航空、医疗电子等相关的广泛领域。