太陽能汽車電源的制作方法
【專利摘要】一種太陽能汽車電源，屬于太陽能電池【技術領域】，包括太陽能電池組和外圍電路，太陽能電池組沿車身的外側(cè)鋪設，由一個或多個GaAs基的太陽能電池單元串聯(lián)和/或并聯(lián)構(gòu)成，其中每個太陽能電池單元包括器件層、器件層上方設置的金屬電極層以及器件層下方設置的由金屬層和導熱背襯層構(gòu)成的背襯層；外圍電路與太陽能電池組電連接，包括控制電路。本實用新型是一種高效柔性太陽能電池，解決了現(xiàn)有太陽能汽車電源光電轉(zhuǎn)化效率低、弱光性能差、廣角采光差、散熱性能差、不夠柔軟且重量較重等問題，能完美集成在汽車表面，另外，在夏季烈日暴曬時能很好的散熱，以避免車體內(nèi)溫度過高。還適用于公交車、大巴車、建筑物頂部以及朝陽窗簾上。
【專利說明】太陽能汽車電源

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能電池【技術領域】，尤其涉及一種高效柔性且定向散熱性好的太陽能汽車電源。

【背景技術】
[0002]根據(jù)公安部交管局發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，截至2013年底，全國民用汽車保有量已達到1.37億輛，全國有31個城市的汽車數(shù)量超過100萬輛。其中北京、上海和天津的汽車分別為530,247.49和258.9萬輛。急劇增多的汽車不僅消耗了許多不可再生的石油資源，而且排放了大量碳氫化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含鉛化合物、苯丙芘及固體顆粒物等污染物，是？1 2.5污染源之一，因此很多交通工具廠商對太陽能電池等清潔能源的需求非常強烈。
[0003]雖然日本本田汽車公司早在1996年就成功研制出太陽能電池驅(qū)動的！10??！也01*6^1汽車，其時速達每小時85公里。但是由于太陽能電池效率較低和電池成本很高等因素限制，不能滿足普通人的日常生活，因此太陽能電池一般作為汽車尤其是電動汽車的輔助電源。中國專利2103278117.2和⑶1794472八公布了太陽能電池天窗及其制造方法，專利⑶103700717八則發(fā)明了一種基于半透明硅基太陽能電池的薄膜太陽能光伏汽車擋風玻璃組件。這些專利只是涉及集成于汽車的天窗和擋風玻璃上的半透明硅基薄膜太陽能電池，其光電轉(zhuǎn)換效率低，不是理想的清潔能源。
[0004]隨著半導體外延技術和電池加工工藝的進步，基于多結(jié)III；族半導體太陽能電池在聚光情況下的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達到40%以上，有望實現(xiàn)太陽能電池作為動力電源的電動汽車。瑞士哈耶克工程股份公司在中國申請的實用新型專利⑶2021153721涉及了一種太陽能電池作為主要動力的電動汽車，其中采用了聚光光伏系統(tǒng)，即包含多結(jié)半導體結(jié)構(gòu)和光集中器陣列的復雜光伏器件陣列，其成本高昂而且對陽光入射角度要求苛刻，陽光垂直于電池板時電池工作性能最佳，否則電池效率急劇下降。
[0005]本公司之前申請的專利，公布號為⑶103258913的一種II1- V族化合物電子器件的制備方法，公開了太陽能電池包括器件層和背襯層，該背襯層包括與器件層粘結(jié)的金屬層以及粘附于金屬層上的導熱背襯層，然而，金屬層以及導熱背襯層雖都具有一定的導熱性，但是對于直接貼附在汽車外殼上的太陽能電池來說，對其散熱性有更高的要求，尤其是在夏季烈日暴曬時，車體內(nèi)的溫度會升至很高。
[0006]由于汽車車載電器及其發(fā)動機運行時耗電量較高，車體實際可負載太陽能電池發(fā)電的表面積有限，所以必需高效太陽能電池才能對續(xù)航能力的增加起到實質(zhì)性作用。一般的非晶硅電池和銅銦鎵硒等柔性薄膜太陽能電池的效率分別在5%-8%和11% -14%之間，不能滿足實時高效供電要求。
[0007]實用新型內(nèi)容
[0008]為此，本實用新型所要解決的技術問題在于現(xiàn)有太陽能汽車電源光電轉(zhuǎn)換效率低、弱光性能差、廣角采光差、散熱性能差，從而提出一種高效柔性并具有散熱功能的(?八8基太陽能汽車電源。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型提供如下技術方案:
[0010]一種太陽能汽車電源，包括太陽能電池組和外圍電路，太陽能電池組沿車身的外偵觸設，由一個或多個基的太陽能電池單元串聯(lián)和/或并聯(lián)構(gòu)成，其中每個太陽能電池單元包括能吸收陽光并產(chǎn)生電能的器件層、器件層上方設置的金屬電極層以及器件層下方設置的由金屬層和導熱背襯層構(gòu)成的背襯層；外圍電路與所述太陽能電池組電連接，包括控制電路。
[0011]作為優(yōu)化，外圍電路還包括能實時顯示太陽能汽車電源工作狀態(tài)信息的液晶屏，液晶屏與每一塊太陽能電池單元以及控制電路電連接。
[0012]作為優(yōu)化，控制電路包括電壓電流控制芯片、旁路開關以及阻塞二極管，阻塞二極管的正極連接一個太陽能電池、負極連接蓄電池，電壓電流控制芯片通過旁路開關連接到太陽能電池和阻塞二極管正極之間。
[0013]作為優(yōu)化，控制電路還包括穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管的負極與太陽能電池連接、正極與阻塞二極管的正極連接。
[0014]作為優(yōu)化，還包括最大功率點跟蹤器，最大功率點跟蹤器與太陽能電池、液晶屏和電壓電流控制芯片分別連接。
[0015]作為優(yōu)化，太陽能電池單元中，在所述背襯層的外側(cè)設置有定向?qū)釋?，定向?qū)釋由习ㄑ匾粋€或多個方向延伸的若干導熱絲，導熱絲連接外部的散熱裝置。
[0016]作為優(yōu)化，導熱絲包括金屬絲或碳纖維或其組合。
[0017]作為優(yōu)化，定向?qū)釋訛橛蓹M向和縱向的金屬絲、碳纖維或其組合構(gòu)成的導熱織物。
[0018]作為優(yōu)化，定向?qū)釋訛橛蓹M向和/或縱向的金屬絲、碳纖維或其組合與導熱聚合物構(gòu)成的導熱織物。
[0019]作為優(yōu)化，定向?qū)釋油ㄟ^導熱膠粘結(jié)在背襯層的外側(cè)。
[0020]作為優(yōu)化，器件層包括由II1- V族化合物半導體材料組成的單結(jié)、雙結(jié)或多結(jié)疊層結(jié)構(gòu)，所述器件層厚度為1-20 4！11。
[0021]本實用新型的上述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點:
[0022]1.本實用新型提供一種太陽能汽車電源，首先，太陽能電池組沿車身的外側(cè)鋪設，能完美地集成在汽車外殼或保護套上，不影響汽車美觀的同時也不破壞空氣動力學設計。其次，太陽能電池組8由一個或多個基的太陽能電池單元串聯(lián)和/或并聯(lián)構(gòu)成，基于外延層剝離技術研制出來的高效柔性基太陽能電池，其最高光電轉(zhuǎn)換效率在28%以上，太陽能電池組的效率可達25%以上，且能高效的吸收陰天弱光或者散射陽光甚至室內(nèi)光，另外，其材料僅幾十微米，具有很好的柔性。其中每個太陽能電池單元包括能高效吸收陽光并產(chǎn)生電能的器件層、器件層上方設置的金屬電極層以及器件層下方設置的由金屬層和導熱背襯層構(gòu)成的背襯層。金屬層可以作為另一電極層、可以支撐器件層，防止器件層破碎，還具有導熱功能。而導熱背襯層與金屬層一起作為太陽能電池的散熱部件。外圍電路與太陽能電池組電連接，包括控制電路，能夠輸出合適穩(wěn)定的電流電壓給蓄電池。上述太陽能電池單元的串聯(lián)和/或并聯(lián)結(jié)構(gòu)以及外圍電路的電路結(jié)構(gòu)均是根據(jù)太陽能電池的光伏性能參數(shù)與汽車中的發(fā)動機和電子設備的輸入電壓和電流要求來設計的。
[0023]2.本實用新型所述的太陽能汽車電源，其外圍電路還包括能實時顯示太陽能汽車電源工作狀態(tài)信息的液晶屏，液晶屏與每一塊太陽能電池單元以及控制電路電連接。將每一塊GaAs基太陽能電池單元的電壓、電流信號以及控制電路的輸出電壓和電流信號顯示出來。實時監(jiān)測每一塊GaAs基太陽能電池單元和整個太陽能汽車電源系統(tǒng)的工作狀態(tài)，同時也便于故障監(jiān)測與維修。
[0024]3.本實用新型的太陽能汽車電源，其控制電路包括電壓電流控制芯片、旁路開關以及阻塞二極管，阻塞二極管的正極連接一個太陽能電池、負極連接蓄電池，阻塞二極管的作用是能正向?qū)ㄒ詫π铍姵爻潆姷耐瑫r，還能防止蓄電池向太陽能電池逆向放電。電壓電流控制芯片通過旁路開關連接到所述太陽能電池和阻塞二極管正極之間，可以根據(jù)需要控制太陽能電池回路的導通或斷開。在蓄電池充滿電時，電壓電流控制芯片發(fā)出指令，閉合旁路開關，使得太陽能電池回路短路，不再對蓄電池進行充電；在蓄電池電量不足時，電壓電流控制芯片發(fā)出指令，斷開旁路開關，使得太陽能電池回路導通，以對蓄電池充電。
[0025]4.本實用新型太陽能汽車電源，由于太陽能電池產(chǎn)生的電流隨著光照強度的變化顯著，因此需要在太陽能電池回路上串聯(lián)穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管的負極與太陽能電池連接、正極與阻塞二極管的正極連接。穩(wěn)壓二極管在反向偏置電壓下工作，即使太陽能電池產(chǎn)生的電流有一定波動，也可以輸出恒定的電壓，保證太陽能電池及其組件輸出穩(wěn)定的電壓。
[0026]5.本實用新型所述的太陽能汽車電源，還包括最大功率點跟蹤器，最大功率點跟蹤器與太陽能電池、液晶屏和電壓電流控制芯片分別連接。最大功率點跟蹤器(MPPT)用來檢測太陽能電池的工作狀態(tài)并將結(jié)果輸出到液晶屏顯示，當某塊太陽能電池光照顯著變?nèi)趸虮魂幱案采w時，與此太陽能電池連接的最大功率點跟蹤器會發(fā)出信號給電壓電流控制芯片，電壓電流控制芯片控制閉合相應的旁路開關。解決了太陽能電池在受光不均勻情況下的的功率損耗問題，和在不同光照條件下的輸出功率不穩(wěn)定問題，保證了整個太陽能汽車電源的聞效運行。
[0027]6.本實用新型太陽能汽車電源，其中的太陽能電池單元中，在所述背襯層的外側(cè)設置有定向?qū)釋?，定向?qū)釋由习ㄑ匾粋€或多個方向延伸的若干導熱絲，導熱絲連接外部的散熱裝置。將太陽能電池集成到車體上后，可以利用導熱絲將熱量定向?qū)С龅缴嵫b置上，避免傳遞到車體上，導致車內(nèi)溫度過高。導熱絲包括金屬絲或碳纖維或其組合。定向?qū)釋訛橛蓹M向和縱向的金屬絲、碳纖維或其組合構(gòu)成的導熱織物。金屬絲和碳纖維具有顯著地各向異性導熱性能，金屬絲以銅絲為例，其軸向熱導率為396 ff/m.k，碳纖維的軸向熱導率為700 W/m.k。因此可將熱量定向傳輸?shù)缴崞?，提高了太陽能電池的定向散熱效果。另外，銅絲和碳纖維的抗拉彈性模量分別達100 Gpa和230 Gpa，可以在保證太陽能電池柔性的同時，增強其抗拉伸強度。
[0028]7.本實用新型太陽能汽車電源，其中的太陽能電池單元中定向?qū)釋訛橛蓹M向和/或縱向的金屬絲、碳纖維或其組合與導熱聚合物構(gòu)成的導熱織物。導熱聚合物為絕緣材料，在將電池集成到車體上時，可以避免電池的電傳遞到車體上，保證人體安全。
[0029]8.本實用新型太陽能汽車電源，器件層包括由II1- V族化合物半導體材料組成的單結(jié)、雙結(jié)或多結(jié)疊層結(jié)構(gòu)，所述器件層厚度為1-20 μ m0通過調(diào)節(jié)II1-V族化合物半導體材料的組分，可以使太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率高于25%。由于剝離了沉重且剛性的襯底材料，GaAs基太陽能電池的器件層厚度僅10 μ m左右而且重量也僅為原來的十分之一左右，因此柔性太陽能電池能夠完美地集成到汽車外殼或防塵罩上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是本實用新型太陽能汽車電源的電路整體結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0031]圖2是本實用新型中太陽能電池單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3是本實用新型中太陽能電池單元的優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4是本實用新型的太陽能電池組集成到汽車表面的示意圖。
[0034]圖中附圖標記表示為:1-導熱絲，2-定向?qū)釋樱?-導熱背襯層，4-金屬層，5-器件層，6-金屬電極層，7-散熱裝置，8-太陽能電池組，10-控制電路，12-液晶屏。

【具體實施方式】
[0035]為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0036]如圖1所示，一種太陽能汽車電源，包括太陽能電池組8和外圍電路。如圖4所示，太陽能電池組8沿車身的外側(cè)鋪設，能完美地集成在汽車外殼或保護套上，不影響汽車美觀的同時也不破壞空氣動力學設計。太陽能電池組8由一個或多個基的太陽能電池單元串聯(lián)和/或并聯(lián)構(gòu)成，基于外延層剝離技術研制出來的高效柔性基太陽能電池，其最高光電轉(zhuǎn)換效率在28%以上，太陽能電池組的效率可達25%以上，且能高效的吸收陰天弱光或者散射陽光甚至室內(nèi)光，另外，其材料僅幾十9 III，具有很好的柔性。其中每個太陽能電池單元包括能高效吸收陽光并產(chǎn)生電能的器件層5、器件層5上方設置的金屬電極層6以及器件層5下方設置的由金屬層4和導熱背襯層3構(gòu)成的背襯層。金屬層4可以是銅箔，其厚度為5-30 9 III，可作為另一電極層，還可用來支撐器件層5，防止器件層5破碎。另外，金屬層4具有很好的散熱性，可與導熱背襯層3 —起作為太陽能電池的散熱部件。因為太陽能電池將25-40%的太陽能轉(zhuǎn)換為電能，所以傳遞到車體的太陽能一般會低于直接暴露于烈日下的太陽能，當車體溫度不太高時，可直接使用上述金屬層4作為器件層5的載體。
[0037]外圍電路與太陽能電池組8電連接，包括電源適配器，電源適配器包括控制電路10，能夠輸出合適穩(wěn)定的電流電壓給蓄電池。
[0038]上述太陽能電池單元的串聯(lián)和/或并聯(lián)結(jié)構(gòu)以及外圍電路的電路結(jié)構(gòu)均是根據(jù)太陽能電池的光伏性能參數(shù)與汽車中的發(fā)動機和電子設備的輸入電壓和電流要求來設計的。汽車電源的供電電壓為6-48 V之間、電流為幾百毫安到幾十安培㈧之間，一般汽車電壓設計為24 乂、36 V或者48 V，圖2和圖3所示的太陽能電池的輸出電壓為1 乂左右，每平方厘米產(chǎn)生的電流是28.67 如果需要36 V的供電電壓則需要將36塊太陽能電池單元串聯(lián)，同時也需要將太陽能電池單元并聯(lián)來提高供電電流到數(shù)百-甚至30八。
[0039]本實施例太陽能汽車電源的外圍電路中，如圖1所示，還包括能實時顯示太陽能汽車電源工作狀態(tài)信息的液晶屏12，液晶屏12與每一塊太陽能電池單元以及控制電路10電連接。將每一塊基的太陽能電池單元的電壓、電流信號以及電源適配器11控制電路10的輸出電壓和電流信號顯示出來，實時監(jiān)測每一塊基太陽能電池單元和整個太陽能汽車電源系統(tǒng)的工作狀態(tài)，同時也便于故障監(jiān)測與維修。
[0040]本實施例太陽能汽車電源的控制電路10包括電壓電流控制芯片、旁路開關以及阻塞二極管，阻塞二極管的正極連接太陽能電池、負極連接太陽能電池的輸出端口蓄電池，阻塞二極管的作用是能正向?qū)ㄒ詫π铍姵爻潆姷耐瑫r，還能防止蓄電池向太陽能電池逆向放電。電壓電流控制芯片通過旁路開關連接到太陽能電池和阻塞二極管正極之間，可以根據(jù)需要控制太陽能電池回路的導通或斷開。如圖1所示，太陽能電池乂、太陽能電池12、太陽能電池和屯是阻塞二極管，其作用是正向?qū)▽π铍姵爻潆姷耐瑫r能防止蓄電池向向太陽能電池逆向充電。開關\、開關32、開關33是三個旁路開關。在蓄電池充滿電時，電壓電流控制芯片發(fā)出指令，閉合開關\、開關32、開關33，使得太陽能電池％、太陽能電池12、太陽能電池13的回路短路，不再對蓄電池充電；在蓄電池電量不足時，電壓電流控制芯片發(fā)出指令，斷開開關\、開關32和開關33，使得太陽能電池回路導通，對與蓄電池充電。
[0041]上述控制電路10還可以通過電壓電流控制芯片控制開關82和33的斷開和導通來改變輸入蓄電池的電壓電流，滿足不同的蓄電池充電要求。作為對上述實施例的一種優(yōu)化，還可以在控制電路10的輸出端設置變壓器來根據(jù)需要改變輸出電壓。
[0042]由于太陽能電池產(chǎn)生的電流隨著光照強度的變化顯著，為了使本實施例太陽能汽車電源的太陽能電池能輸出穩(wěn)定的電壓，控制電路還設置了穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管的正極與太陽能電池連接、負極與阻塞二極管的正極連接。穩(wěn)壓二極管在反向偏置電壓下工作，即使太陽能電池產(chǎn)生的電流有一定的波動，也可以輸出恒定的電壓，從而保證太陽能電池及其組件產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓。如圖1所示，太陽能電池乂、太陽能電池12、太陽能電池13分別與穩(wěn)壓二極管噸工、穩(wěn)壓二極管乂21和穩(wěn)壓二極管乂31串聯(lián)。另外，在同一個太陽能電池回路上可以串聯(lián)多個穩(wěn)壓二極管，如在太陽能電池乂回路上串聯(lián)穩(wěn)壓二極管、穩(wěn)壓二極管412、穩(wěn)壓二極管……穩(wěn)壓二極管總共II個穩(wěn)壓二極管，以提高太陽能電池回路的輸出電壓。
[0043]上述的太陽能電池乂、太陽能電池12、太陽能電池13以及太陽能電池分別貼附在車頂1、發(fā)動機罩4、車門4、后備箱蓋(^、車后輪上車體匕和車前輪上車體仏上，如圖4所示。
[0044]—般而言，串聯(lián)而成的太陽能電池組的光電效率由光電流最弱的電池單元決定。由于車身各部位在陽光光照強度情況不同，被陰影覆蓋或陽光斜入射的太陽能電池產(chǎn)生的光電流遠小于正對太陽的電池產(chǎn)生的光電流，從而導致電池效率急劇下降。因此需要在每一個電池組札，12，的兩端連接一個最大功率點跟蹤器(即?？)來實時檢測其工作狀態(tài)并將結(jié)果輸出到液晶屏顯示，在某一太陽能電池光照顯著變?nèi)?，如被陰影覆蓋時，發(fā)出指令閉合旁路開關1 82? 83……或3。，避免引起整個太陽能電池系統(tǒng)供電效率下降。解決了太陽能電池在受光不均勻情況下的的功率損耗問題，和在不同光照條件下的輸出功率不穩(wěn)定問題，保證了整個太陽能汽車電源的高效運行。本實施例中的最大功率點跟蹤器與太陽能電池、液晶屏和電壓電流控制芯片分別連接。
[0045]為了提高本實施例提供的太陽能汽車電源的定向?qū)嵝?，太陽能電池單元中，如圖3所示，在所述背襯層的外側(cè)設置有定向?qū)釋?，定向?qū)釋?上包括沿一個或多個方向延伸的若干導熱絲1，導熱絲1連接外部的散熱裝置7。將太陽能電池集成到車體上后，可以利用導熱絲1將熱量定向傳輸?shù)缴嵫b置7上，避免傳遞到車體上，導致車體溫度過高。
[0046]為了提高本實施例提供的太陽能電池的定向?qū)嵝裕緦嵱眯滦吞柲芷囯娫粗械纳鲜鰧峤z設計為金屬絲或碳纖維或其組合。金屬絲和碳纖維具有顯著地各向異性導熱性能，金屬絲以銅絲為例，其軸向熱導率為396 1/0.1碳纖維的軸向熱導率為700 1/111.^0因此可將熱量定向傳輸?shù)缴嵫b置7，提高了太陽能電池的定向散熱效果。定向?qū)釋?還可為由橫向和縱向的金屬絲、碳纖維或其組合構(gòu)成的導熱織物。銅絲和碳纖維的抗拉彈性模量分別達100和230，可以在保證太陽能電池柔性的同時，增強其抗拉伸強度。
[0047]為了避免太陽能電池組的電傳輸?shù)杰圀w上影響安全，作為對本實施例的優(yōu)化，將定向?qū)釋?設計為由橫向和/或縱向的金屬絲、碳纖維或其組合與導熱聚合物構(gòu)成的導熱織物。導熱聚合物為絕緣材料，在將電池集成到車體上時，可以避免電池的電傳遞到車體上，保證人體安全。
[0048]本實用新型實施例提供的太陽能汽車電源，其定向?qū)釋?通過導熱膠粘結(jié)在背襯層的外側(cè)，也可以通過其他導熱粘結(jié)材料固定在背襯層的外側(cè)。
[0049]本實施例太陽能汽車電源中的器件層5包括由111- V族化合物半導體材料組成的單結(jié)、雙結(jié)或多結(jié)疊層結(jié)構(gòu)，III；族半導體太陽能電池通常包含(?八8，^1^8,八1(^111？，或等二兀、三?；蛩呢；衔锇雽w材料組成的單結(jié)、雙結(jié)或者多結(jié)疊層結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對太陽光寬范圍、高效率地吸收。目前單結(jié)和多結(jié)III；族半導體太陽能電池在非聚光條件下的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)分別達到28%和38%，是最高效的太陽能電池。所述器件層5厚度僅為1-20 9 III，該太陽能電池重量輕以及具有非常好的柔性，因此如圖4所示能夠完美地集成在汽車外殼上，不影響汽車美觀。
[0050]該太陽能電源可以給汽車的儲能電池充電，用來驅(qū)動汽車發(fā)動機，也可以驅(qū)動降溫散熱系統(tǒng)用來給汽車的各個零部件降溫，包括汽車發(fā)動機等，來節(jié)省汽車的每公里能耗，還可以用來給汽車的內(nèi)部空間降溫，保持車體的溫度舒適。
[0051]當然，本實用新型提供的太陽能汽車電源，并不僅限于在小轎車上適用，其同時也適用于具有較大且平整的受光平面的公交車和長途大巴車，尤其是其頂部能較長時間接受陽光。另外，建筑物的頂部也適宜鋪設此太陽能電池，不僅可以節(jié)省其他能源，而且還可以夏季建筑頂層的室內(nèi)溫度，減小空調(diào)的降溫負擔，能進一步節(jié)省其他能源。由于該太陽能電池具有很好的柔性，甚至還可以在朝陽的窗簾上覆蓋使用。
[0052]此外，本實施例中還提供上述太陽能電池單元的制備方法，用于制造上述太陽能汽車電源的太陽能電池單元，包括以下步驟:
[0053]襯底依次外延生長犧牲層，以及能吸收陽光并產(chǎn)生電能的器件層5，在器件層5表面形成由金屬層4和導熱背襯層3構(gòu)成的背襯層，利用選擇性腐蝕液腐蝕掉犧牲層，在剝離掉犧牲層和襯底的器件層5表面連接金屬電極層6 ；
[0054]2)在背襯層表面通過導熱膠固定連接包括沿一個或多個方向延伸的若干導熱絲1構(gòu)成的定向?qū)釋? ；
[0055]3)將導熱絲1的自由端與散熱裝置7連接，利用導熱絲1的各向異性導熱性能提高太陽能電池的定向散熱性。
[0056]為了提高太陽能電池的定向散熱效果，本實施例太陽能電池的制備方法中，將步驟2)中定向?qū)釋?內(nèi)設置金屬絲或碳纖維作為導熱絲1，因為金屬絲和碳纖維具有顯著地各向異性導熱性能，金屬絲以銅絲為例，其軸向熱導率為396 1/0.1碳纖維的軸向熱導率為700 1/0.1因此可將熱量定向傳輸?shù)缴嵫b置。
[0057]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種太陽能汽車電源，包括太陽能電池組(8)和外圍電路，其特征在于: 所述太陽能電池組(8)沿車身的外側(cè)鋪設，由一個或多個GaAs基太陽能電池單元串聯(lián)和/或并聯(lián)構(gòu)成，其中每個太陽能電池單元包括能吸收陽光并產(chǎn)生電能的器件層(5)、器件層(5)上方設置的金屬電極層(6)以及器件層(5)下方設置的由金屬層(4)和導熱背襯層(3)構(gòu)成的背襯層； 所述外圍電路與所述太陽能電池組(8 )電連接,包括控制電路(10 )。
2.如權利要求1所述的太陽能汽車電源，其特征在于:所述外圍電路還包括能實時顯示太陽能汽車電源工作狀態(tài)信息的液晶屏(12)，所述液晶屏(12)與每一塊太陽能電池單元以及控制電路(10)電連接。
3.如權利要求2所述的太陽能汽車電源，其特征在于:所述控制電路(10)包括電壓電流控制芯片、旁路開關以及阻塞二極管，所述阻塞二極管的正極連接一個太陽能電池、負極連接蓄電池，所述電壓電流控制芯片通過旁路開關連接到所述太陽能電池和阻塞二極管正極之間。
4.如權利要求3所述的太陽能汽車電源，其特征在于:所述控制電路(10)還包括穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的負極與太陽能電池連接、正極與所述阻塞二極管的正極連接。
5.如權利要求3所述的太陽能汽車電源，其特征在于:還包括最大功率點跟蹤器，所述最大功率點跟蹤器與所述太陽能電池、所述液晶屏(12)和所述電壓電流控制芯片分別連接。
6.如權利要求1所述的太陽能汽車電源，其特征在于:太陽能電池單元中，在所述背襯層的外側(cè)設置有定向?qū)釋?2)，所述定向?qū)釋?2)上包括沿一個或多個方向延伸的若干導熱絲(I )，所述導熱絲(I)連接外部的散熱裝置(7)。
7.如權利要求6所述的太陽能汽車電源，其特征在于:所述導熱絲(I)包括金屬絲或碳纖維。
8.如權利要求1所述的太陽能汽車電源，其特征在于:所述器件層(5)包括由II1-V族化合物半導體材料組成的單結(jié)、雙結(jié)或多結(jié)疊層結(jié)構(gòu)，所述器件層(5)厚度為1-20 μπι。
【文檔編號】H02S10/00GK204131447SQ201420428310
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權日:2014年7月31日
【發(fā)明者】楊曉杰, 葉繼春, 劉鳳全 申請人:蘇州強明光電有限公司