專利名稱：染料敏化太陽能電池應(yīng)用在插秧機(jī)頂篷上的供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及染料敏化太陽能電池應(yīng)用在插秧機(jī)頂篷上的供電裝置，屬于新能源農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
2011年國(guó)際石油價(jià)格上漲到100美元/桶，2012年全球石油新增需求預(yù)計(jì)在1. 3 百萬桶/天，2012年國(guó)際石油價(jià)格大幅波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)加大，由于伊朗的石油供應(yīng)發(fā)生變化，2月份的石油價(jià)格已超過每桶120美元，正在向每桶150美元攀升。2011年，中國(guó)國(guó)內(nèi)石油消費(fèi)量達(dá)到4. 9億噸，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)原油2. 04億噸，進(jìn)口原油2. 54億噸，進(jìn)口成品油4060萬噸。石油對(duì)外依存度同比上升1. 7個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到56. 5%。中國(guó)已成為全世界第二大石油進(jìn)口國(guó)和消費(fèi)國(guó)。中國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械在2011年消耗了加工3500萬噸原油所得的柴油和汽油，目前正在向全年耗用4000萬噸原油的總用量邁進(jìn)。農(nóng)業(yè)機(jī)械的動(dòng)力過渡依賴化石能源，不僅增加了農(nóng)業(yè)成本，推高了農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格，而且污染了農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境，不利于人體的健康。無錫同春新能源科技有限公司發(fā)明人繆同春曾經(jīng)在江蘇省屬國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)、部隊(duì)農(nóng)場(chǎng)、江蘇油田、北京原石油工業(yè)部機(jī)關(guān)農(nóng)場(chǎng)，南京煉油廠農(nóng)場(chǎng)工作觀年，長(zhǎng)期參加石油和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)踐，在全國(guó)率先提出用新能源取代化石能源作為農(nóng)業(yè)機(jī)械的動(dòng)力。由于晶硅太陽能電池在生產(chǎn)過程中存在高污染、高能耗，發(fā)電成本也大。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局化學(xué)發(fā)明審查部和電學(xué)發(fā)明審查部對(duì)當(dāng)前DSSC領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，形成‘染料敏化太陽能電池專利信息檢索分析報(bào)告’，這份報(bào)告為中國(guó)太陽能電池向降低制造成本、降低發(fā)電成本、減少環(huán)境污染、減輕電池重量，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用，更能廣泛應(yīng)用的第三代太陽能電池的發(fā)展方向進(jìn)行了導(dǎo)航。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種染料敏化太陽能電池應(yīng)用在插秧機(jī)頂篷上的供電裝置。安裝在插秧機(jī)底盤11上的插秧機(jī)頂篷支撐架3支撐插秧機(jī)頂篷2， 在插秧機(jī)頂篷2上安裝染料敏化太陽能電池1。晶硅太陽能電池在2005— 2010年暢銷歐美市場(chǎng)，售價(jià)高達(dá)每瓦四元人民幣，2010年至今，由于出現(xiàn)了歐美金融危機(jī)，許多國(guó)家削減了安裝晶硅太陽能電池的政府補(bǔ)貼，加上晶硅太陽能電池自身存在的局限性，主要有發(fā)電成本高、在制造環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境有高污染，2011年在歐洲的一些海港，待售的晶硅太陽能電池的價(jià)格下跌到每瓦7元人民幣，晶硅太陽能電池將退出一部分應(yīng)用市場(chǎng)，染料敏化太陽能電池將取得一部分應(yīng)用市場(chǎng)，在制造太陽能插秧機(jī)的選料方面既可以采用染料敏化太陽能電池進(jìn)行光伏發(fā)電，也可以采用晶硅太陽能電池進(jìn)行光伏發(fā)電，從而生產(chǎn)出適合世界不同類型地區(qū)使用的太陽能插秧機(jī)，并確保不同種類、不同型號(hào)的太陽能插秧機(jī)都能得到知識(shí)產(chǎn)權(quán)針對(duì)不同種類的太陽能電池進(jìn)行有效的保護(hù)。染料敏化太陽能電池由半導(dǎo)體光電極、敏化劑、電解質(zhì)三部分組成，可以采用印刷的方法大規(guī)模生產(chǎn)，其生產(chǎn)成本可以得到顯著降低。因而其發(fā)電成本也可以大幅度降低，可以進(jìn)一步降低插秧機(jī)的動(dòng)力成本和水稻的生產(chǎn)成本，有益于穩(wěn)定市場(chǎng)上的米價(jià)。染料敏化太陽能電池由納米多孔半導(dǎo)體膜、染料敏化劑，氧化還原電解質(zhì)、對(duì)電極和導(dǎo)電基底組成，結(jié)構(gòu)類似疊層的三明治，其光電轉(zhuǎn)換效率目前已達(dá)到10%以上，使用壽命可達(dá)15年以上。染料敏化太陽能電池厚度薄，重量輕、適合安裝在插秧機(jī)的頂篷上，染料敏化太陽能電池有紫紅色、綠色、桔黃色多種色彩，可以使插秧機(jī)變成絢麗多彩。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
由染料敏化太陽能電池1、插秧機(jī)頂篷2、插秧機(jī)頂篷支撐架3、插秧裝置4、秧苗箱5、導(dǎo)電線6、秧苗7、控制器8、電動(dòng)機(jī)甲9、傳動(dòng)軸甲10、插秧機(jī)底盤11、逆變器12、駕駛座椅13、 方向盤14、前水田行走輪15、照明燈16、插秧機(jī)駕駛臺(tái)17、后水田行走輪18、儲(chǔ)能電池19、 電動(dòng)機(jī)乙20、傳動(dòng)軸21共同組成一種染料敏化太陽能電池應(yīng)用在插秧機(jī)頂篷上的供電裝置；在插秧機(jī)底盤11上安裝插秧機(jī)頂篷支撐架3，在插秧機(jī)頂篷支撐架3的上部安裝插秧機(jī)頂篷2，在插秧機(jī)頂篷2上安裝染料敏化太陽能電池1 ；在插秧機(jī)底盤11的上方安裝控制器8、電動(dòng)機(jī)甲9、逆變器12、儲(chǔ)能電池19、駕駛座椅13、方向盤14、電動(dòng)機(jī)乙20、插秧機(jī)駕駛臺(tái)17、照明燈16 ；在插秧機(jī)底盤11的下方安裝后水田行走輪18、傳動(dòng)軸甲10、前水田行走輪15、傳動(dòng)軸乙21、前行走輪轉(zhuǎn)軸22 ；染料敏化太陽能電池1通過導(dǎo)電線6與控制器8連接，控制器8通過導(dǎo)電線6與逆變器12連接，逆變器12通過導(dǎo)電線6與儲(chǔ)能電池19連接， 逆變器12通過導(dǎo)電線6與電動(dòng)機(jī)乙20連接，逆變器12通過導(dǎo)電線6與照明燈16連接；電動(dòng)機(jī)甲9通過傳動(dòng)軸甲10與插秧裝置4連接，電動(dòng)機(jī)乙20通過傳動(dòng)軸乙21與前行走輪轉(zhuǎn)軸22連接，在前行走輪轉(zhuǎn)軸22的兩端安裝前水田行走輪15。儲(chǔ)能電池19是磷酸鐵鋰離子電池或鈦酸鋰離子電池。染料敏化太陽能電池1的染料敏化半導(dǎo)體電極為染料敏化平板半導(dǎo)體電極和染料敏化納米晶半導(dǎo)體電極。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述
太陽光照射安裝在插秧機(jī)頂篷上的染料敏化太陽能電池產(chǎn)生直流電，直流電通過導(dǎo)電線輸入控制器進(jìn)行調(diào)整、接著輸入逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，并輸入儲(chǔ)能電池儲(chǔ)存電能。從逆變器輸出的一部分交流電輸入電動(dòng)機(jī)，在電動(dòng)機(jī)中電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，一根傳動(dòng)軸傳遞機(jī)械能用于驅(qū)動(dòng)水田行走輪的行走、另一根傳動(dòng)軸傳遞機(jī)械能驅(qū)動(dòng)插秧裝置完成從秧苗箱中抓取秧苗栽插到水田中；另一部分交流電輸入安裝在插秧機(jī)駕駛臺(tái)前方的照明燈供電照明， 確保夜間和陰雨天的安全作業(yè)。染料敏化太陽能電池成本低、重量輕、色彩多，更適合安裝在插秧機(jī)的頂篷上將光能轉(zhuǎn)換成電能。由染料敏化太陽能電池1、插秧機(jī)頂篷2、插秧機(jī)頂篷支撐架3、插秧裝置4、秧苗箱 5、導(dǎo)電線6、秧苗7、控制器8、電動(dòng)機(jī)甲9、傳動(dòng)軸甲10、插秧機(jī)底盤11、逆變器12、駕駛座椅13、方向盤14、前水田行走輪15、照明燈16、插秧機(jī)駕駛臺(tái)17、后水田行走輪18、儲(chǔ)能電池19、電動(dòng)機(jī)乙20、傳動(dòng)軸21共同組成一種染料敏化太陽能電池應(yīng)用在插秧機(jī)頂篷上的供電裝置；在插秧機(jī)底盤11上安裝插秧機(jī)頂篷支撐架3，在插秧機(jī)頂篷支撐架3的上部安裝插秧機(jī)頂篷2，在插秧機(jī)頂篷2上安裝染料敏化太陽能電池1 ；在插秧機(jī)底盤11的上方安裝控制器8、電動(dòng)機(jī)甲9、逆變器12、儲(chǔ)能電池19、駕駛座椅13、方向盤14、電動(dòng)機(jī)乙20、插秧機(jī)駕駛臺(tái)17、照明燈16 ；在插秧機(jī)底盤11的下方安裝后水田行走輪18、傳動(dòng)軸甲10、前水田行走輪15、傳動(dòng)軸乙21、前行走輪轉(zhuǎn)軸22 ；染料敏化太陽能電池1通過導(dǎo)電線6與控制器8連接，控制器8通過導(dǎo)電線6與逆變器12連接，逆變器12通過導(dǎo)電線6與儲(chǔ)能電池19 連接，逆變器12通過導(dǎo)電線6與電動(dòng)機(jī)乙20連接，逆變器12通過導(dǎo)電線6與照明燈16連接；電動(dòng)機(jī)甲9通過傳動(dòng)軸甲10與插秧裝置4連接，電動(dòng)機(jī)乙20通過傳動(dòng)軸乙21與前行走輪轉(zhuǎn)軸22連接，在前行走輪轉(zhuǎn)軸22的兩端安裝前水田行走輪15。儲(chǔ)能電池19是磷酸鐵鋰離子電池或鈦酸鋰離子電池。染料敏化太陽能電池1的染料敏化半導(dǎo)體電極為染料敏化平板半導(dǎo)體電極和染料敏化納米晶半導(dǎo)體電極。染料敏化太陽能電池是最具有前途的低成本、低污染、低能耗、容易組裝的太陽能電池，其光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)10%以上，使用壽命可達(dá)15年以上。制造面積大的插秧機(jī)頂篷，在插秧機(jī)頂篷上安裝面積大的染料敏化太陽能電池，可以產(chǎn)生更大的電流量來滿足安裝在插秧機(jī)內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)甲9和電動(dòng)機(jī)乙20的用電需求，從而進(jìn)一步滿足插秧機(jī)的插秧裝置、前水田行走輪、后水田行走輪和照明燈在工作時(shí)對(duì)能源的需求。納米晶顆粒由于粒徑小而且具有許多特殊材料的性質(zhì)，形成的多孔膜具有非常大的比表面積，在其表面上可以吸附大量禁帶寬度較窄的染料分子，可以有效地吸收包括可見光的太陽光。在插秧機(jī)頂篷2上安裝用染料敏化納米晶半導(dǎo)體電極制造的染料敏化納米晶體太陽能電池可以在太陽光照射下產(chǎn)生更大的電流量，從而增加對(duì)插秧機(jī)進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)和光電照明的有關(guān)部件的能源供應(yīng)量。現(xiàn)舉出實(shí)施例如下 實(shí)施例一
太陽光照射安裝在插秧機(jī)頂篷上的紫紅色染料敏化太陽能電池產(chǎn)生直流電，直流電通過導(dǎo)電線輸入控制器進(jìn)行調(diào)整、接著輸入逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，并輸入磷酸鐵鋰離子儲(chǔ)能電池儲(chǔ)存電能。從磷酸鐵鋰離子電池輸出的一部分交流電輸入電動(dòng)機(jī)，在電動(dòng)機(jī)中電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，一根傳動(dòng)軸傳遞機(jī)械能用于驅(qū)動(dòng)水田行走輪的行走、另一根傳動(dòng)軸傳遞機(jī)械能驅(qū)動(dòng)插秧裝置完成從秧苗箱中抓取秧苗栽插到水田中；另一部分交流電輸入安裝在插秧機(jī)駕駛臺(tái)前方的照明燈供電照明，確保夜間和陰雨天的安全作業(yè)。實(shí)施例二
太陽光照射安裝在插秧機(jī)頂篷上的桔黃色染料敏化太陽能電池產(chǎn)生直流電，直流電通過導(dǎo)電線輸入控制器進(jìn)行調(diào)整、接著輸入逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，并輸入鈦酸鋰離子儲(chǔ)能電池儲(chǔ)存電能。從鈦酸鋰離子電池輸出的一部分交流電輸入電動(dòng)機(jī)，在電動(dòng)機(jī)中電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，一根傳動(dòng)軸傳遞機(jī)械能用于驅(qū)動(dòng)水田行走輪的行走、另一根傳動(dòng)軸傳遞機(jī)械能驅(qū)動(dòng)插秧裝置完成從秧苗箱中抓取秧苗栽插到水田中；另一部分交流電輸入安裝在插秧機(jī)駕駛臺(tái)前方的照明燈供電照明，確保夜間和陰雨天的安全作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種染料敏化太陽能電池應(yīng)用在插秧機(jī)頂篷上的供電裝置，其特征是，由染料敏化太陽能電池(1)、插秧機(jī)頂篷(2)、插秧機(jī)頂篷支撐架(3)、插秧裝置(4)、秧苗箱(5)、導(dǎo)電線 (6)、秧苗(7)、控制器(8)、電動(dòng)機(jī)甲(9)、傳動(dòng)軸甲(10)、插秧機(jī)底盤(11)、逆變器(12)、駕駛座椅(13)、方向盤(14)、前水田行走輪(15)、照明燈(16)、插秧機(jī)駕駛臺(tái)(17)、后水田行走輪(18)、儲(chǔ)能電池(19)、電動(dòng)機(jī)乙(20)、傳動(dòng)軸(21)共同組成一種染料敏化太陽能電池應(yīng)用在插秧機(jī)頂篷上的供電裝置；在插秧機(jī)底盤(11)上安裝插秧機(jī)頂篷支撐架(3)，在插秧機(jī)頂篷支撐架(3 )的上部安裝插秧機(jī)頂篷(2 )，在插秧機(jī)頂篷(2 )上安裝染料敏化太陽能電池(1)；在插秧機(jī)底盤(11)的上方安裝控制器(8)、電動(dòng)機(jī)甲(9)、逆變器(12)、儲(chǔ)能電池 (19 )、駕駛座椅(13 )、方向盤(14 )、電動(dòng)機(jī)乙(20 )、插秧機(jī)駕駛臺(tái)(17 )、照明燈(16 )；在插秧機(jī)底盤(11)的下方安裝后水田行走輪(18)、傳動(dòng)軸甲(10)、前水田行走輪(15)、傳動(dòng)軸乙 (21)、前行走輪轉(zhuǎn)軸(22)；染料敏化太陽能電池(1)通過導(dǎo)電線(6)與控制器(8)連接，控制器(8)通過導(dǎo)電線(6)與逆變器(12)連接，逆變器(12)通過導(dǎo)電線(6)與儲(chǔ)能電池(19) 連接，逆變器(12)通過導(dǎo)電線(6)與電動(dòng)機(jī)乙(20)連接，逆變器(12)通過導(dǎo)電線(6)與照明燈(16)連接；電動(dòng)機(jī)甲(9)通過傳動(dòng)軸甲(10)與插秧裝置(4)連接，電動(dòng)機(jī)乙(20)通過傳動(dòng)軸乙(21)與前行走輪轉(zhuǎn)軸(22 )連接，在前行走輪轉(zhuǎn)軸(22 )的兩端安裝前水田行走輪 (15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種染料敏化太陽能電池應(yīng)用在插秧機(jī)頂篷上的供電裝置， 其特征是，所述的儲(chǔ)能電池(19)是磷酸鐵鋰離子電池或鈦酸鋰離子電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種染料敏化太陽能電池應(yīng)用在插秧機(jī)頂篷上的供電裝置， 其特征是，所述的染料敏化太陽能電池(1)的染料敏化半導(dǎo)體電極為染料敏化平板半導(dǎo)體電極和染料敏化納米晶半導(dǎo)體電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及染料敏化太陽能電池應(yīng)用在插秧機(jī)頂篷上的供電裝置，屬于新能源農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。太陽光照射安裝在插秧機(jī)頂篷上的染料敏化太陽能電池產(chǎn)生直流電，直流電通過導(dǎo)電線輸入控制器進(jìn)行調(diào)整、接著輸入逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，并輸入儲(chǔ)能電池儲(chǔ)存電能。從逆變器輸出的一部分交流電輸入電動(dòng)機(jī)，在電動(dòng)機(jī)中電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，一根傳動(dòng)軸傳遞機(jī)械能用于驅(qū)動(dòng)水田行走輪的行走、另一根傳動(dòng)軸傳遞機(jī)械能驅(qū)動(dòng)插秧裝置完成從秧苗箱中抓取秧苗栽插到水田中；另一部分交流電輸入安裝在插秧機(jī)駕駛臺(tái)前方的照明燈供電照明，確保夜間和陰雨天的安全作業(yè)。染料敏化太陽能電池成本低、重量輕、色彩多，更適合安裝在插秧機(jī)的頂篷上將光能轉(zhuǎn)換成電能。
文檔編號(hào)A01C11/02GK102550188SQ20121005292
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者繆同春 申請(qǐng)人:無錫同春新能源科技有限公司