一種包含散光發(fā)電微透鏡結(jié)構(gòu)薄膜電池的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種包含散光發(fā)電微透鏡結(jié)構(gòu)薄膜電池的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，包括內(nèi)部為中空的基體，所述基體的上表面放置控制開(kāi)關(guān)，基體的每個(gè)側(cè)面分別安裝N個(gè)非晶硅薄膜電池，所述N≥1，所述基體內(nèi)部安裝蓄電池、二極管，所述非晶硅薄膜電池包括基板及鍍?cè)诨宓酌娴姆蔷Ч璋l(fā)電層，所述基板的頂面加工微透鏡陣列結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型有效地加強(qiáng)了弱光條件下薄膜電池基板對(duì)空間中散射光線(xiàn)的吸收作用，并在此基礎(chǔ)上制作出了吸收周?chē)豕獍l(fā)電的全天候無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)無(wú)需更換電池，可直接利用室內(nèi)弱光進(jìn)行發(fā)電，以實(shí)現(xiàn)全天候供電，是一種綠色無(wú)能耗開(kāi)關(guān)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種包含散光發(fā)電微透鏡結(jié)構(gòu)薄膜電池的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及應(yīng)用太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種包含散光發(fā)電微透鏡結(jié)構(gòu)薄膜電池的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，家用電器開(kāi)關(guān)需要繁瑣的電線(xiàn)，耗費(fèi)了大量銅線(xiàn)和鋁線(xiàn)等不可再生資源。而且，由于接線(xiàn)老化、開(kāi)關(guān)損壞等容易造成漏電、觸電事故。采用無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)可以避免這些問(wèn)題，但目前的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)均需電池供電，存在頻繁更換電池、電池回收困難等缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，本實(shí)用新型提供一種包含散光發(fā)電微透鏡結(jié)構(gòu)薄膜電池的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型采用非晶硅薄膜電池，在其表面加工出微透鏡結(jié)構(gòu)陣列，有效地加強(qiáng)了弱光條件下薄膜電池基板對(duì)空間中散射光線(xiàn)的吸收作用，并在此基礎(chǔ)上制作出了吸收周?chē)豕獍l(fā)電的全天候無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種包含散光 發(fā)電微透鏡結(jié)構(gòu)薄膜電池的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，包括內(nèi)部為中空的基體，所述基體的上表面放置控制開(kāi)關(guān)，基體的每個(gè)側(cè)面分別安裝N個(gè)非晶硅薄膜電池，所述N ^ I，所述基體內(nèi)部安裝蓄電池、二極管。
[0007]所述非晶硅薄膜電池通過(guò)二極管與蓄電池連接構(gòu)成充電回路，具體連接為:N個(gè)并聯(lián)的非晶硅薄膜電池的負(fù)極與蓄電池的負(fù)極連接，所述蓄電池的正極與二極管的負(fù)極連接，二極管的正極與N個(gè)并聯(lián)的非晶硅薄膜電池的正極連接構(gòu)成充電回路；
[0008]所述蓄電池與控制開(kāi)關(guān)連接構(gòu)成放電回路。
[0009]所述非晶硅薄膜電池通過(guò)二極管與蓄電池連接構(gòu)成充電回路，具體連接為:N個(gè)非晶硅薄膜電池分別與二極管連接后并聯(lián)，然后與蓄電池連接構(gòu)成充電回路，所述蓄電池與控制開(kāi)關(guān)連接構(gòu)成放電回路。
[0010]所述非晶硅薄膜電池包括基板及鍍?cè)诨宓酌娴姆蔷Ч璋l(fā)電層，所述基板的頂面加工微透鏡陣列結(jié)構(gòu)。
[0011]所述非晶硅薄膜電池厚度為I~20毫米，面積為20~100毫米X 20~100毫米。
[0012]所述微透鏡陣列結(jié)構(gòu)具體為微錐塔或微溝槽，所述深度為50~900微米，頂角角度為50~90度，間距為100~1000微米，表面粗糙度為5~30納米。
[0013]所述基體為四棱錐臺(tái)。
[0014]還包括接收器，所述接收器安裝在用電器電路中。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016](I)本實(shí)用新型采用非晶硅薄膜電池板組，并在其基板上制造出微透鏡陣列結(jié)構(gòu)，明顯提高了薄膜電池在弱光、散光下的轉(zhuǎn)換效率；
[0017](2)本實(shí)用新型所用薄膜電池基板為玻璃，也可利用透光度高的樹(shù)脂，成本低，可替換各種室內(nèi)、室外有線(xiàn)開(kāi)關(guān)，具有良好的應(yīng)用前景；
[0018](3)本實(shí)用新型可利用周邊散光進(jìn)行發(fā)電，無(wú)需更換電池，無(wú)能耗，對(duì)環(huán)境無(wú)污染；
[0019](4)根據(jù)不同場(chǎng)合，本實(shí)用新型的外觀形狀可以做成平面體或各種立方體結(jié)構(gòu)，以更好地應(yīng)用于實(shí)際。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型一種包含散光發(fā)電微透鏡結(jié)構(gòu)薄膜電池的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為實(shí)施例1的非晶硅薄膜電池與蓄電池的電路連接圖；
[0022]圖3為實(shí)施例2的非晶硅薄膜電池與蓄電池的電路連接圖；
[0023]圖4(a)為【具體實(shí)施方式】中具有微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的非晶硅玻璃基板吸收散光示意圖，圖4(b)為普通基板吸收散光示意圖。
[0024]圖中示出:
[0025]1-控制開(kāi)關(guān)，2-微透鏡陣列結(jié)構(gòu)，3-基體，4-蓄電池，5- 二極管，7_散光，8_玻璃基板，9-非晶硅薄膜電池。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0027]實(shí)施例1
[0028]如圖1所示一種包含散光發(fā)電微透鏡結(jié)構(gòu)薄膜電池的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，包括內(nèi)部為中空的基體，本實(shí)施例的基體為四棱錐臺(tái)，在基體上表面放置控制開(kāi)關(guān)1，所述控制開(kāi)關(guān)優(yōu)選無(wú)線(xiàn)控制開(kāi)關(guān)，基體3的四個(gè)側(cè)面分別安裝N個(gè)非晶硅薄膜電池9，所述N > I，所述基體3內(nèi)部設(shè)有電路接線(xiàn)、蓄電池4、二極管5。
[0029]如圖2所示，所述非晶硅薄膜電池通過(guò)二極管與蓄電池連接構(gòu)成充電回路，具體連接為:N個(gè)并聯(lián)的非晶硅薄膜電池的負(fù)極與蓄電池的負(fù)極連接，所述蓄電池的正極與二極管的負(fù)極連接，二極管的正極與非晶硅薄膜電池的正極連接構(gòu)成充電回路；
[0030]所述蓄電池與控制開(kāi)關(guān)連接構(gòu)成放電回路，接收器安裝在用電器電路中。
[0031]所述二極管的單向?qū)щ娦员ＷC了在光線(xiàn)過(guò)于微弱或黑暗情況下，蓄電池不會(huì)反向放電，(即玻璃基板作為放電元件，此為無(wú)用電損耗)，充電電路儲(chǔ)存的電量通過(guò)蓄電池傳給放電電路，以供電于控制開(kāi)關(guān)即遙控發(fā)射回路；控制開(kāi)關(guān)通過(guò)控制接收器(高頻載波信號(hào)的傳輸)進(jìn)而控制用電器。
[0032]所述非晶硅薄膜電池包括基板及鍍?cè)诨宓酌娴姆蔷Ч璋l(fā)電層，所述基板的頂面加工微透鏡陣列結(jié)構(gòu)2，微透鏡陣列結(jié)構(gòu)2具體為微錐塔或微溝槽，所述基板為光學(xué)玻璃或透光度高的樹(shù)脂。
[0033]所述非晶娃發(fā)電層為Glass/TCO/p — a — SiC:H/i — a — Si:H/n — a — Si:H/Al結(jié)構(gòu)中的一種，基板選用普通玻璃，厚度為2毫米，利用化學(xué)氣相沉積法制造，硅烷氣體流入真空反應(yīng)器，利用高頻放電等方法分解硅烷，使非晶硅沉積在基板上。
[0034]由于工業(yè)化批量生產(chǎn)的特性，基板比較大，需按要求將大塊的基板裁剪成規(guī)定尺寸的小塊，再在CNC磨床上將玻璃上表面加工成微透鏡陣列結(jié)構(gòu)。其中，微透鏡結(jié)構(gòu)深度為50?900微米，間距為100?1000微米，頂角為50?90度，表面粗糙度為5?30納米。
[0035]CNC精密磨床采用零磨削可將玻璃加工表面粗糙度加工至微米級(jí)別，隨后采用磁流變拋光技術(shù)對(duì)加工表面進(jìn)行光整加工，可將普通加工難以完成的V槽內(nèi)部拋光成類(lèi)似鏡面的外表面。
[0036]所述蓄電池可用2節(jié)充電的7號(hào)干電池，二極管的單向?qū)щ娦员ＷC了干電池的電量不會(huì)無(wú)用損耗。
[0037]實(shí)施例2
[0038]本實(shí)施例中，如圖3所示，所述非晶硅薄膜電池通過(guò)二極管與蓄電池連接構(gòu)成充電回路，具體連接為:N個(gè)非晶硅薄膜電池分別與二極管5連接后并聯(lián)與蓄電池4連接構(gòu)成充電回路。
[0039]其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1結(jié)構(gòu)相同。
[0040]實(shí)施例3
[0041]如圖4 (a)、(b)所示，所述基板選用玻璃基板8，通過(guò)多次測(cè)量非晶硅薄膜電池的轉(zhuǎn)化效率，結(jié)果顯示:加工了微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的薄膜電池如圖4 Ca)所示，在弱光(500瓦)下利用散光7 (照射斜角α=80° )與不加工微透鏡陣列結(jié)構(gòu)的薄膜電池如圖4 (b)相比，提高轉(zhuǎn)化效率提高了 233%。采用4塊微透鏡結(jié)構(gòu)薄膜電池，尺寸參數(shù)為5厘米*5厘米*3厘米(長(zhǎng)*寬*高)，結(jié)構(gòu)陣列間距分別為1，1，0.9，0.2毫米，溝槽深度對(duì)應(yīng)為866，866，780，173微米，頂角為60°，根據(jù)如圖2所示連接電路連接。
[0042]進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，在室內(nèi)弱光條件下，將蓄電池電量放空，利用室內(nèi)弱光充電大約I小時(shí)遙控開(kāi)關(guān)即可使用；在每天平均使用次數(shù)(如50次)下，測(cè)得蓄電池的儲(chǔ)電量越來(lái)越多，可以全天候供給室內(nèi)無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)。
[0043]本實(shí)用新型有效地加強(qiáng)了弱光條件下薄膜電池基板對(duì)空間中散射光線(xiàn)的吸收作用，并在此基礎(chǔ)上制作出了吸收周?chē)豕馍⒐獍l(fā)電供給的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)。該開(kāi)關(guān)無(wú)需更換電池，可直接利用室內(nèi)弱光進(jìn)行發(fā)電，以實(shí)現(xiàn)全天候供電，是一種綠色無(wú)能耗開(kāi)關(guān)。
[0044]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種包含散光發(fā)電微透鏡結(jié)構(gòu)薄膜電池的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，其特征在于，包括內(nèi)部為中空的基體，所述基體的上表面放置控制開(kāi)關(guān)，基體的每個(gè)側(cè)面分別安裝N個(gè)非晶硅薄膜電池，所述N≥1，所述基體內(nèi)部安裝蓄電池、二極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，其特征在于，所述非晶硅薄膜電池通過(guò)二極管與蓄電池連接構(gòu)成充電回路，具體連接為:N個(gè)并聯(lián)的非晶硅薄膜電池的負(fù)極與蓄電池的負(fù)極連接，所述蓄電池的正極與二極管的負(fù)極連接，二極管的正極與N個(gè)并聯(lián)的非晶硅薄膜電池的正極連接構(gòu)成充電回路； 所述蓄電池與控制開(kāi)關(guān)連接構(gòu)成放電回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，其特征在于，所述非晶硅薄膜電池通過(guò)二極管與蓄電池連接構(gòu)成充電回路，具體連接為:N個(gè)非晶硅薄膜電池分別與二極管連接后并聯(lián)，然后與蓄電池連接構(gòu)成充電回路，所述蓄電池與控制開(kāi)關(guān)連接構(gòu)成放電回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，其特征在于，所述非晶硅薄膜電池包括基板及鍍?cè)诨宓酌娴姆蔷Ч璋l(fā)電層，所述基板的頂面加工微透鏡陣列結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，其特征在于，所述非晶硅薄膜電池厚度為I~20毫米，面積為20~100毫米X 20~100毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，其特征在于，所述微透鏡陣列結(jié)構(gòu)具體為微錐塔或微溝槽，深度為50~900微米，頂角角度為50~90度，間距為100~1000微米，表面粗糙度為5~30納米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，其特征在于，所述基體為四棱錐臺(tái)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，其特征在于，還包括接收器，所述接收器安裝在用電器電路中。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203434659SQ201320437822
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月22日
【發(fā)明者】謝晉, 裴曉斌, 吳可可, 孫晉祥, 吳泓沛, 魯艷軍 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)