一種太陽能石墨烯電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電池，特別是一種太陽能石墨烯電池。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著傳統(tǒng)燃煤發(fā)電對環(huán)境的污染，以及核電的安全問題等原因，近年來太陽能光伏行業(yè)作為一種新型綠色能源越來越受到人們的重視。然而與傳統(tǒng)電池相比，太陽能發(fā)電電池成本比較高，導(dǎo)致其不能大規(guī)模應(yīng)用。影響太陽能發(fā)電的因素一個是制作成本高，另一個因素是轉(zhuǎn)換效率較低。
[0003]在目前已知的材料中，石墨烯薄膜材料具有最高的電子傳到速度，大約為光速的1/300。目前，對于石墨烯材料在發(fā)電和儲能領(lǐng)域的研究主要集中于利用石墨烯替代碳作為鋰電池和超級電容器的電極材料。但是，還未有直接利用石墨烯作為發(fā)電和電池器件主要功能部件的研究。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的實用新型目的在于:針對上述存在的問題，提供一種光能轉(zhuǎn)換效率高，直接應(yīng)用石墨烯作為發(fā)電和電池器件主要功能部件的太陽能石墨烯電池。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]本實用新型的一種太陽能石墨烯電池，包括置于外殼內(nèi)部的太陽能接收裝置和石墨烯電極；所述石墨烯電極的頂部與電池負(fù)極相連，所述石墨烯電極的底部與電池正極相連；所述外殼內(nèi)部由電離液填充。
[0007]由于采用了上述技術(shù)方案，當(dāng)離子猛烈撞入石墨烯帶時，碰撞會產(chǎn)生足夠的能量，使不在原位的電子離開石墨烯，電子有兩種選擇:可以離開石墨烯帶，和銅離子結(jié)合，也可以穿過石墨烯，進(jìn)入電路，流動的電子在石墨烯中更快，超過它穿過溶液的速度，所以電子自然會選擇路徑，穿過石墨烯。采集太陽能，使用太陽能的熱能為離子的運動提供能量，同時熱能越高，電流的強度也會提高。采用離子運動的能量轉(zhuǎn)化為電能輸出，不同與普通的電化學(xué)電池，此過程中不涉及化學(xué)反應(yīng)，也不涉及材料的結(jié)晶性能改變，減少了傳統(tǒng)電池帶來的安全隱患。
[0008]本實用新型的一種太陽能石墨烯電池，所述石墨烯電極包括石墨烯薄膜層，所述石墨烯薄膜層上依次覆蓋有晶體硅片層，氮化硅薄膜層和石墨烯薄膜層。
[0009]本實用新型的一種太陽能石墨烯電池，所述石墨烯薄膜層的厚度為5~7nm，所述晶體娃片層的厚度為40~60nm，所述氮化娃薄膜的厚度為50~60nm。
[0010]本實用新型的一種太陽能石墨烯電池，所述太陽能接收裝置內(nèi)設(shè)有若干光線散射鏡所述石墨烯電極與太陽能接收裝置相交。
[0011]由于采用了上述技術(shù)方案，光線散射鏡將采集到的光能散射到電池內(nèi)部，而石墨烯電極與太陽能接收裝置相交，則能更加充分的利用接收到的太陽熱能。
[0012]本實用新型的一種太陽能石墨烯電池，所述太陽能接收裝置內(nèi)設(shè)有2個光線散射鏡，所述光線散射鏡呈四角錐形，所述2個光線散射鏡的頂點共點，呈上下鏡像對稱布置，所述石墨烯電極水平置于兩光線散射鏡的頂點所在的平面上。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，光線散射鏡能夠?qū)⒉杉降拇罅康墓饽芡渡涞绞╇姌O上，從而增加石墨烯周圍的離子運動速度，從而提高了熱能的利用率，提高了光電轉(zhuǎn)化效率。
[0014]本實用新型的一種太陽能石墨烯電池，所述電離液包括51%的碳酸二甲酯，3%的1，2- 二氯乙烷，26%的六氟磷酸鋰和20%的四氟硼酸四乙基銨。
[0015]由于采用了上述技術(shù)方案，作為可電離的運動離子來源你的六氟磷酸鋰和四氟硼酸四乙基銨在碳酸二甲酯中的離子運動速度較快，加入1，2- 二氯乙烷能夠提高離子運動速度，電離液自身也較普通電離液的離子運動速快。
[0016]本實用新型的一種太陽能石墨烯電池，所述太陽能接收裝置的內(nèi)壁上涂有儲熱涂層。
[0017]由于采用了上述技術(shù)方案，儲熱涂層能夠?qū)⒉杉竭^剩的熱能儲存起來，方便在沒有太陽光能提供時使用。
[0018]本實用新型的一種太陽能石墨烯電池，所述儲熱涂層包括28%的硝酸鋰，18%的硝酸鈉，51%的硝酸鉀和3%的硝酸銫。
[0019]由于采用了上述技術(shù)方案，熱熔比較大，具有良好的儲熱性能。
[0020]本實用新型的一種太陽能石墨烯電池，所述外殼的內(nèi)壁與石墨烯電極之間設(shè)有保溫層，所述保溫層的厚度為1.5-2.0cm。
[0021]由于采用了上述技術(shù)方案，保溫層能夠隔絕電池內(nèi)部與外部的熱交換，保證提供給離子運動的熱能不會流失，提高電池的工作效率。
[0022]本實用新型的一種太陽能石墨烯電池，所述保溫層包括聚醚多元醇為50~70份，阻燃聚酯多元醇15~25份，聚酯多元醇為15~30份，催化劑為3~12份，交聯(lián)劑為15~25份，二異氰酸酯110~180份，環(huán)戊烷為11~13份，有機硅表面活性劑1~3份。
[0023]由于采用了上述技術(shù)方案，具有好的隔熱性能。
[0024]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:
[0025]1、采用離子運動的能量轉(zhuǎn)化為電能輸出，不涉及化學(xué)反應(yīng)，也不涉及材料的結(jié)晶性能改變，減少了傳統(tǒng)電池帶來的安全隱患。
[0026]2、利用太陽能的熱能為離子的運動提供能量，充分利用太陽光的熱能，增加石墨烯周圍的離子運動速度，從而提高了熱能的利用率，提高了光電轉(zhuǎn)化效率。
[0027]3、將采集到過剩的熱能儲存起來，方便在沒有太陽光能提供時使用，隔絕電池內(nèi)部與外部的熱交換，保證提供給離子運動的熱能不會流失，提高電池的工作效率。
【附圖說明】
[0028]圖1是一種太陽能石墨稀電池不意圖；
[0029]圖2是一種太陽能石墨烯電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3是太陽能接收裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4是石墨烯電極結(jié)構(gòu)示意圖
[0032]圖中標(biāo)記:1為外殼，2為保溫層，3為太陽能接收裝置，4為電池正極，5為電池負(fù)極，6為光線散射鏡，7為石墨稀電極。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細(xì)的說明。
[0034]為了使實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0035]實施例1
[0036]如圖1-4所示，一種太陽能石墨烯電池，包括置于外殼1內(nèi)部的太陽能接收裝置3和石墨烯電極7 ;石墨烯電極7的頂部與電池負(fù)極5相連，石墨烯電極7的底部與電池正極4相連，石墨稀電極7的頂部與電池負(fù)極5通過金屬導(dǎo)電材料相連，石墨稀電極7的底部與電池正極4通過金屬導(dǎo)電材料相連，電池正極4和電池負(fù)極5均為金屬電極，由Ag制成；夕卜殼1內(nèi)部由電離液填充。石