專利名稱：一種風(fēng)能、可見光-紅外太陽能電動燃油混合動力汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)能、可見光-紅外太陽能電動燃油混合動力汽車。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有太陽能汽車電池光電效率低、價格貴。染料敏化太陽電池主要是模仿光合作 用原理，研制出來的一種新型太陽電池，其主要優(yōu)勢是原材料豐富、成本低、工藝技術(shù)相對 簡單，在大面積工業(yè)化生產(chǎn)中具有較大的優(yōu)勢，同時所有原材料和生產(chǎn)工藝都是無毒、無污 染的，部分材料可以得到充分的回收，對保護人類環(huán)境具有重要的意義。以前都是基于二 維的平面結(jié)構(gòu)，從而限制了此類光電池效率的進一步提高。從物理學(xué)的角度來看，以納米 線為基礎(chǔ)的二維染料太陽能電池的表面面積較小，從而限制了染料的加載和對太陽光的吸 收。增加納米線的長度可以增大表面積，但納米線的長度受到材料制備和電子擴散長度的 限制。目前，市場上多為硅太陽能電池，成本高、材料資源較少；其它太陽能電池也受到以上 限制；陰天發(fā)電效果不大好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種風(fēng)能、可見光-紅外太陽能電動燃油混合動力汽車，它包括車 架、車殼、車輪、汽車電路總成、驅(qū)動裝置，車殼上安有風(fēng)能發(fā)電機、太陽能電池組；風(fēng)能發(fā)電 機、兩種太陽能電池并聯(lián)接動力蓄電池。在車架上裝有直流電動機和動力蓄電池。本發(fā)明 具有環(huán)保、節(jié)能、發(fā)電量比較大的特點，可見光-紅外太陽能電池在陰天也有比較好的發(fā)電 效果，是一種理想的交通工具。釩鈦黑瓷陽光吸收率0. 9，是優(yōu)良的光熱轉(zhuǎn)換材料，以提釩尾渣為原料，資源廣泛。 新型熱電轉(zhuǎn)換材料使用容易獲取的鈦酸鍶為原料。鈦酸鍶本身屬于絕緣體，但加入少量鈮 后，就會產(chǎn)生自由電子。把加入鈮的鈦酸鍶加工成厚0. 4納米的薄膜，然后放進鈦酸鍶夾層 中。這種結(jié)構(gòu)的熱電轉(zhuǎn)換材料轉(zhuǎn)換效率約是以往用重金屬制成的熱電轉(zhuǎn)換材料的2倍。同 時，實驗顯示，如果增加薄膜的層數(shù)，轉(zhuǎn)換效率可得到進一步提高。另外，這種新型熱電轉(zhuǎn)換 材料原料分布廣，對人體無害，并且熔點可高達2080攝氏度。熱電轉(zhuǎn)換材料是一種可以將 熱能和電能相互轉(zhuǎn)換的材料。目前常用的熱電轉(zhuǎn)換材料多以重金屬鉍、銻、鉛等為原料，這 些原料不僅在自然界含量少，熔點低，而且有劇毒，影響了真正的實用化。一種風(fēng)能、可見光一紅外太陽能電動燃油混合動力汽車，它包括車架、車殼、車 輪、汽車電路總成、驅(qū)動裝置，車殼上安有風(fēng)能發(fā)電機、太陽能電池組，風(fēng)能發(fā)電機、可見 光-紅外太陽能電池、釩鈦太陽能電池并聯(lián)。在車架上裝有直流電動機和動力蓄電池。風(fēng) 力發(fā)電機采用螺旋渦輪式葉片，通過利用從汽車運動的動能，風(fēng)力渦輪機將會有一個持續(xù) 大幅度的功率輸出；一個風(fēng)力發(fā)電機為三相交流發(fā)電機，包括一個固定的框架，機械軸承和 一個定子和一個轉(zhuǎn)子，及磁性元件；風(fēng)力發(fā)電機安裝于汽車上部或者下部?？梢姽?紅外波段吸收的非晶薄膜太陽能電池，該電池包括襯底，在襯底上通過 磁控濺射方法生成的二個串聯(lián)的薄膜太陽能子電池。所說的二個串聯(lián)的薄膜太陽能子電池是由依次排列生成在襯底上的吸收紅外波段的非晶碲鎘汞薄膜子電池和吸收可見光波 段的非晶硅薄膜子電池組成。在非晶硅薄膜子電池的頂層上生成有透明導(dǎo)電的IT0防反 射層。最大優(yōu)點是拓寬了太陽光譜從可見_紅外波段的吸收；其次，薄膜電池采用非晶材 料，制備工藝簡單，造價低廉，同時不受襯底生長條件的限制，可以選擇價格低廉的襯底，能 夠降低電池的制造成本。釩鈦太陽能電池，其特征在于由光-熱轉(zhuǎn)換部分和熱-電轉(zhuǎn)換部分構(gòu)成，兩部分 為并接連接方式；光-熱轉(zhuǎn)換部分將提釩尾渣與通常陶瓷原料混合，提釩尾渣35%的重 量，混入纖維材料以滾壓或半干壓方法成型為厚度3. 2mm，投影面積不少于0. 1平方米素坯 板，經(jīng)干燥、以1100°C的溫度燒成為釩鈦黑瓷平板，將兩塊平板平行相隔一定距離，兩端設(shè) 置進出通道口和端頭板，四周和中間襯板等各接合部之間以膠粘劑或燒成溫度低于釩鈦黑 瓷的結(jié)合材料封接，經(jīng)固化或燒成得到釩鈦黑瓷大尺寸中空板，將比中空板尺寸略大的玻 璃平板放在耐熱凹模上加熱，加壓使玻璃板隨模下凹，將中空板經(jīng)預(yù)熱置于玻璃上，調(diào)節(jié)溫 度、壓力使玻璃板與空中板封接，也可采用將玻璃板先成型再封接的辦法，將玻璃板與中空 板間形成的空腔抽真空封閉；熱-電轉(zhuǎn)換部分使用容易獲取的鈦酸鍶為原料，用精密超薄 的薄膜技術(shù)，鈦酸鍶本身屬于絕緣體，但加入少量鈮后，就會產(chǎn)生自由電子，其具體步驟為 a、鈮-檸檬酸乙二醇溶液制備將氧化鈮置于氫氟酸中，于76°C下攪拌使其充分溶解形成 氧化鈮溶液，向溶液中滴加氨水形成白色氫氧化鈮沉淀物，陳化5. 5小時；過濾后，取沉淀 物用3. 5%的稀氨水洗滌，于真空中脫水干燥；將干燥后的沉淀物于71°C下溶解于檸檬酸 的乙二醇溶液中并充分攪拌，得鈮-檸檬酸乙二醇溶液；b、摻鈮鈦酸鍶前驅(qū)液的制備按摩 爾比 Sr 丨[2+] Ti 丨[4+] Nb 丨[5+] = 1 l_x x，x = 0. 1 0.005，分別量取 乙酸鍶、鈦酸丁酯以及a步中制備的鈮_檸檬酸乙二醇溶液；將乙酸鍶溶于乙酸中形成溶 液A ；向鈦酸丁酯中先滴加Ti丨[4+]離子摩爾量0.95倍以上的乙酰丙酮，然后再加入乙 二醇甲醚溶劑形成溶液B;溶液A、B混合后，攪拌均勻，再向其中加入鈮-檸檬酸乙二醇溶 液并攪拌均勻形成混合溶液；向混合溶液中加入乙二醇和丙三醇，乙二醇和丙三醇的比例 為3.5 1，加入的總量為使溶液濃度至Sr丨[2+]離子0.15 0.40摩爾/升的量，并攪 拌均勻，形成摻鈮鈦酸鍶前驅(qū)液；c、熱分解與燒結(jié)將b步的摻鈮鈦酸鍶前驅(qū)液涂覆在基片 上，經(jīng)熱分解處理后，再進行燒結(jié)成相處理；將已產(chǎn)生電子的厚度為0. 4nm的鈦酸鍶超薄薄 膜夾在兩片絕緣體鈦酸鍶中間，形成如三明治的結(jié)構(gòu)，使電子成功地滯留其中，薄膜為3-5 層；動力蓄電池的輸入端接太陽能電池，太陽能電池為多級串聯(lián)結(jié)構(gòu)，正極輸出端串聯(lián)有二 極管。驅(qū)動裝置包括燃油發(fā)動機、變速箱、離合器、傳動件、動力轉(zhuǎn)換器和電動機控制器， 燃油發(fā)動機、變速箱、離合器安裝于車架上；傳動件包括萬向節(jié)、傳動軸和傳動齒；離合器 包括二個分離合器，一個是燃油發(fā)動機分離合器，另一個是直流電動機分離合器，直流電動 機連直流電動機分離合器，燃油發(fā)動機連燃油發(fā)動機分離合器；動力蓄電池通過電動機控 制器于直流電動機相連，動力蓄電池輸出端通過電動機控制器與直流電動機相連；動力蓄 電池平時也可以用220伏的交流充電器充電。
四

圖1為一種風(fēng)能、可見光_紅外太陽能電動燃油混合動力汽車結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2為釩鈦太陽能電池結(jié)構(gòu)原理圖。 五具體實施例方式下面結(jié)合附圖進一步說明在圖1中1為太陽能電池組；2為車殼；3為車輪；4為動力蓄電池；5為車架；6為動力轉(zhuǎn)換器；7為離合器；8為直流電動機；9為燃油發(fā)動機；10 為變速箱；11為風(fēng)能發(fā)電機。在圖2中，1為太陽光；2為太陽能電池輸出端；3為光-熱轉(zhuǎn)換部分；4為熱-電轉(zhuǎn)換部分。一種風(fēng)能、可見光一紅外太陽能電動燃油混合動力汽車，它包括車架、車殼、車輪、汽車電路總成、驅(qū)動裝置，車殼上安有風(fēng)能發(fā)電機、太陽能電池組，風(fēng)能發(fā)電機、可見 光-紅外太陽能電池、釩鈦太陽能電池并聯(lián)。在車架上裝有直流電動機和動力蓄電池。風(fēng) 力發(fā)電機采用螺旋渦輪式葉片，通過利用從汽車運動的動能，風(fēng)力渦輪機將會有一個持續(xù) 大幅度的功率輸出；一個風(fēng)力發(fā)電機為三相交流發(fā)電機，包括一個固定的框架，機械軸承和 一個定子和一個轉(zhuǎn)子，及磁性元件；風(fēng)力發(fā)電機安裝于汽車上部或者下部。本發(fā)明的工作方式是當(dāng)使用燃油作動力時，將裝在駕駛室內(nèi)的總電源轉(zhuǎn)換開關(guān)切換。使動力轉(zhuǎn)換器6切換到燃油檔，這時燃油發(fā)動機工作，燃油發(fā)動機分離合器咬合(此 時直流電動機分離合器處于脫開狀態(tài))，并把動力傳到變速箱10，進而驅(qū)動萬向節(jié)、傳動 軸、傳動齒工作，從而驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，使得車子行走。當(dāng)要使用動力蓄電池作動力時，將裝在駕駛室內(nèi)的總電源轉(zhuǎn)換開關(guān)切換，使動力轉(zhuǎn)換器切換動力蓄電池檔，這時直流電動機工作，電動機分離合器咬合(此時燃油發(fā)動機 分離合器處于脫開狀態(tài))，并把動力傳到變速箱，驅(qū)動萬向節(jié)、傳動軸、傳動齒工作，進而驅(qū) 動車輪轉(zhuǎn)動，使得車子行走。
權(quán)利要求
一種風(fēng)能、可見光--紅外太陽能電動燃油混合動力汽車，其特征在于包括車架、車殼、車輪、汽車電路總成、驅(qū)動裝置，車殼上安有風(fēng)力發(fā)電機、太陽能電池組，在車架上裝有直流電動機和動力蓄電池；風(fēng)力發(fā)電機、可見光—紅外波段非晶薄膜太陽能電池、釩鈦太陽能電池并聯(lián)接動力蓄電池；風(fēng)力發(fā)電機采用螺旋渦輪式葉片，通過利用從汽車運動的動能，風(fēng)力渦輪機將會有一個持續(xù)大幅度的功率輸出；一個風(fēng)力發(fā)電機為三相交流發(fā)電機，包括一個固定的框架，機械軸承和一個定子和一個轉(zhuǎn)子，及磁性元件；風(fēng)力發(fā)電機安裝于汽車上部或者下部；可見光—紅外波段非晶薄膜太陽能電池，該電池包括襯底，在襯底上通過磁控濺射方法生成的二個串聯(lián)的薄膜太陽能子電池；所說的二個串聯(lián)的薄膜太陽能子電池是由依次排列生成在襯底上的吸收紅外波段的非晶碲鎘汞薄膜子電池和吸收可見光波段的非晶硅薄膜子電池組成；在非晶硅薄膜子電池的頂層上生成有透明導(dǎo)電的ITO防反射層；本發(fā)明的最大優(yōu)點是拓寬了太陽光譜從可見—紅外波段的吸收；其次，薄膜電池采用非晶材料，制備工藝簡單，造價低廉，同時不受襯底生長條件的限制，可以選擇價格低廉的襯底，能夠降低電池的制造成本；釩鈦太陽能電池，其特征在于由光-熱轉(zhuǎn)換部分和熱-電轉(zhuǎn)換部分構(gòu)成，兩部分為并接連接方式；光-熱轉(zhuǎn)換部分將提釩尾渣與通常陶瓷原料混合，提釩尾渣35％的重量，混入纖維材料以滾壓或半干壓方法成型為厚度3.2mm，投影面積不少于0.1平方米素坯板，經(jīng)干燥、以1100℃的溫度燒成為釩鈦黑瓷平板，將兩塊平板平行相隔一定距離，兩端設(shè)置進出通道口和端頭板，四周和中間襯板等各接合部之間以膠粘劑或燒成溫度低于釩鈦黑瓷的結(jié)合材料封接，經(jīng)固化或燒成得到釩鈦黑瓷大尺寸中空板，將比中空板尺寸略大的玻璃平板放在耐熱凹模上加熱，加壓使玻璃板隨模下凹，將中空板經(jīng)預(yù)熱置于玻璃上，調(diào)節(jié)溫度、壓力使玻璃板與空中板封接，也可采用將玻璃板先成型再封接的辦法，將玻璃板與中空板間形成的空腔抽真空封閉；熱-電轉(zhuǎn)換部分使用容易獲取的鈦酸鍶為原料，用精密超薄的薄膜技術(shù)，鈦酸鍶本身屬于絕緣體，但加入少量鈮后，就會產(chǎn)生自由電子，其具體步驟為a、鈮—檸檬酸乙二醇溶液制備將氧化鈮置于氫氟酸中，于76℃下攪拌使其充分溶解形成氧化鈮溶液，向溶液中滴加氨水形成白色氫氧化鈮沉淀物，陳化5.5小時；過濾后，取沉淀物用3.5％的稀氨水洗滌，于真空中脫水干燥；將干燥后的沉淀物于71℃下溶解于檸檬酸的乙二醇溶液中并充分攪拌，得鈮—檸檬酸乙二醇溶液；b、摻鈮鈦酸鍶前驅(qū)液的制備按摩爾比Sr↑[2+]∶Ti↑[4+]∶Nb↑[5+]＝1∶1-x∶x，x＝0.1～0.005，分別量取乙酸鍶、鈦酸丁酯以及a步中制備的鈮—檸檬酸乙二醇溶液；將乙酸鍶溶于乙酸中形成溶液A；向鈦酸丁酯中先滴加Ti↑[4+]離子摩爾量0.95倍以上的乙酰丙酮，然后再加入乙二醇甲醚溶劑形成溶液B；溶液A、B混合后，攪拌均勻，再向其中加入鈮—檸檬酸乙二醇溶液并攪拌均勻形成混合溶液；向混合溶液中加入乙二醇和丙三醇，乙二醇和丙三醇的比例為3.5∶1，加入的總量為使溶液濃度至Sr↑[2+]離子0.15～0.40摩爾/升的量，并攪拌均勻，形成摻鈮鈦酸鍶前驅(qū)液；c、熱分解與燒結(jié)將b步的摻鈮鈦酸鍶前驅(qū)液涂覆在基片上，經(jīng)熱分解處理后，再進行燒結(jié)成相處理；將已產(chǎn)生電子的厚度為0.4nm的鈦酸鍶超薄薄膜夾在兩片絕緣體鈦酸鍶中間，形成如三明治的結(jié)構(gòu)，使電子成功地滯留其中，薄膜為3-5層；動力蓄電池的輸入端接太陽能電池，太陽能電池為多級串聯(lián)結(jié)構(gòu)，正極輸出端串聯(lián)有二極管；驅(qū)動裝置包括燃油發(fā)動機、變速箱、離合器、傳動件、動力轉(zhuǎn)換器和電動機控制器，燃油發(fā)動機、變速箱、離合器安裝于車架上；傳動件包括萬向節(jié)、傳動軸和傳動齒；離合器包括二個分離合器，一個是燃油發(fā)動機分離合器，另一個是直流電動機分離合器，直流電動機連直流電動機分離合器，燃油發(fā)動機連燃油發(fā)動機分離合器；動力蓄電池通過電動機控制器于直流電動機相連，動力蓄電池輸出端通過電動機控制器與直流電動機相連；動力蓄電池平時也可以用220伏的交流充電器充電。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種風(fēng)能、可見光-紅外太陽能電動燃油混合動力汽車，它包括車架、車殼、車輪、汽車電路總成、驅(qū)動裝置，車殼上安有風(fēng)能發(fā)電機、太陽能電池組；風(fēng)能發(fā)電機、兩種太陽能電池并聯(lián)接動力蓄電池。在車架上裝有直流電動機和動力蓄電池。本發(fā)明具有環(huán)保、節(jié)能、發(fā)電量比較大的特點，可見光-紅外太陽能電池在陰天也有比較好的發(fā)電效果，是一種理想的交通工具。
文檔編號B60L8/00GK101797893SQ20101015956
公開日2010年8月11日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者李代虹 申請人:成都市獵戶座科技有限責(zé)任公司