本申請(qǐng)涉及電力柜領(lǐng)域，尤其涉及一種基于太陽(yáng)能發(fā)電的戶外電力柜。

背景技術(shù)：

電力柜一種應(yīng)用于電力領(lǐng)域、提供電力元件正常工作的保護(hù)裝置，可以在其柜體附加多種功能，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

太陽(yáng)能清潔能源是將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)換為熱能、電能等形式，能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生其他污染。目前使用最多的是硅基太陽(yáng)能，其光電轉(zhuǎn)換的效率較高，但是，硅的提純過(guò)程會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染，硅基太陽(yáng)能電池的制作工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，結(jié)合電力柜與太陽(yáng)能電池，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于太陽(yáng)能發(fā)電的戶外電力柜，其可以充分利用戶外太陽(yáng)能資源，對(duì)電力柜提供額外能源支持，可以實(shí)現(xiàn)暫時(shí)擺脫電網(wǎng)的約束功能。

本申請(qǐng)通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于太陽(yáng)能發(fā)電的戶外電力柜，包括：包括柜體、太陽(yáng)能電池板和蓄電池，所述柜體上設(shè)置有前門和側(cè)門，所述前門上設(shè)置有視窗，所述前門和側(cè)門上均安裝有玥瑪鎖；所述太陽(yáng)能電池板安裝在所述柜體的頂部，所述蓄電池安裝于所述柜體的底部；所述太陽(yáng)能電池板、蓄電池和柜體相互電連接；所述蓄電池為所述電力柜功能模塊提供電力支持。

優(yōu)選地，所述柜體外表面涂有熱反射涂料。

優(yōu)選地，所述太陽(yáng)能電池板基于染料敏化太陽(yáng)電池。

優(yōu)選地，所述染料敏化太陽(yáng)電池由光陽(yáng)極、對(duì)電極和電解液構(gòu)成；所述光陽(yáng)極由外而內(nèi)依次為FTO基底、過(guò)渡層、三氧化鎢種子層、三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)和染料分子；所述過(guò)渡層為Cr膜過(guò)渡層；所述三氧化鎢種子層厚度為50nm；所述三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)采用水熱法制備。

優(yōu)選地，所述染料敏化太陽(yáng)電池的制備過(guò)程如下：

S1，制備光陽(yáng)極

a)清洗FTO基底：FTO導(dǎo)電玻璃表面會(huì)存在油污、塵埃等污染，首先取一定尺寸(10cm×10cm)的FTO導(dǎo)電玻璃，將其導(dǎo)電面朝上放入洗潔精溶液中，超聲清洗30min，然后用去離子水反復(fù)沖洗數(shù)次，直至將洗潔精清洗干凈，然后，將FTO導(dǎo)電玻璃依次放入丙酮、乙醇、去離子水中分別超聲清洗20min，用氮?dú)鈽尨蹈纱茫?/p>

b)制備過(guò)渡層：在清洗過(guò)后的FTO導(dǎo)電玻璃表面磁控濺射一層Cr膜，用作三氧化鎢三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和FTO導(dǎo)電玻璃的過(guò)渡層，Cr膜厚度為50nm；

c)制備三氧化鎢種子層：取0.1mol的鎢酸鈉、0.06mol的二乙醇胺和100ml無(wú)水乙醇溶液，將其放入燒杯中，在室溫磁力攪拌30min，使其充分混合，然后將燒杯放入80℃油浴中磁力攪拌6h，得到種子溶液；取步驟一中清洗過(guò)后的FTO導(dǎo)電玻璃，將其緩慢進(jìn)入種子溶液中，靜置3min，接著緩慢拉出FTO導(dǎo)電玻璃，保持拉出速度為0.05cm/s，隨后將拉出的FTO導(dǎo)電玻璃放入烘箱中烘干，最后將FTO導(dǎo)電玻璃放入馬弗爐中300℃退火5h，其中升溫過(guò)程中升溫速率為5℃/min；

d)生長(zhǎng)三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)：配制含有六氯化鎢，30mmol鎢酸鈉，45mmol的六次甲基四胺和200ml的去離子水混合溶液，逐滴加入5ml氨水并攪拌，然后將其轉(zhuǎn)移到高壓釜內(nèi)膽中；取覆有氧化鎢種子層的FTO導(dǎo)電玻璃傾斜靠在高壓釜內(nèi)膽的溶液中，導(dǎo)電面朝下放置，密封后，將高壓釜放入已經(jīng)升溫到95℃的烘箱中，反應(yīng)24h，反應(yīng)完全后自然降至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗30s，得到生長(zhǎng)有三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)的光陽(yáng)極；

S2，配制電解液和染料：

電解液應(yīng)用傳統(tǒng)的碘/碘三負(fù)離子電解液，首先稱取100ml的乙腈溶液，向其中加入0.1M的碘化鋰，0.1M單質(zhì)碘，0.6M 4-叔丁基吡啶和0.6M的四丁基碘化銨，避光超聲5min，使其充分溶解；然后稱取5g的納米銀粒子，將其加入混合溶液中，充分混合；

染料溶液：稱取N719粉末50mg，無(wú)水乙醇30ml，將N719加入無(wú)水乙醇中，充分溶解，避光攪拌12h；

S3，封裝：

取步驟S2中配制的染料溶液放入棕色玻璃皿中，然后將生長(zhǎng)有三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)的光陽(yáng)極進(jìn)入該棕色玻璃皿中，避光在60℃下敏化3h，取出，然后將帶有Pt催化層的相同尺寸FTO導(dǎo)電玻璃與該光陽(yáng)極封裝在一起，封裝材料采用熱封膜，將電解液從對(duì)電極一端的小孔注入，封裝小孔，連接導(dǎo)線，形成本發(fā)明的改進(jìn)型染料敏化太陽(yáng)能電池。

本申請(qǐng)的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

1.本申請(qǐng)電力柜中的染料敏化太陽(yáng)電池，由于傳統(tǒng)染料敏化太陽(yáng)能電池中采用TiO2納米顆粒作為染料的載體，顆粒結(jié)構(gòu)雖具有大的比表面積，但是由于顆粒間界面的存在，電子在顆粒之間傳輸要經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)界面，這削弱了電子在傳輸過(guò)程中的傳輸速率；本發(fā)明的染料敏化太陽(yáng)能電池中光陽(yáng)極結(jié)構(gòu)為在透明導(dǎo)電薄膜上直接生長(zhǎng)三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)，其具有直接的電子轉(zhuǎn)移通道，電子可以沿著三維納米網(wǎng)格被收集到電極上，同時(shí)由于三氧化鎢納米材料屬于寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有高的導(dǎo)電性，因此從結(jié)構(gòu)及材料方面均大大提高了電子的傳輸效率。

2.三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)具有較大的比表面積，能夠大大提高染料的吸附效率，染料被光激發(fā)產(chǎn)生電子，充足的染料吸附量能夠大量產(chǎn)生光子，增加光電流密度，進(jìn)而能夠提高太陽(yáng)光的轉(zhuǎn)換效率。

3.光陽(yáng)極的FTO基底和氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)之間增加了一層Cr金屬，其作為電子傳導(dǎo)的過(guò)渡層，避免了納米結(jié)構(gòu)與基底之間較大的接觸電阻，此外，在電解液中加入了納米銀顆粒，納米銀顆粒有助于太陽(yáng)光在電解液中的散射，增大了染料吸收的幾率，能夠提高光電轉(zhuǎn)化效率。

4.本發(fā)明設(shè)計(jì)的改進(jìn)型光陽(yáng)極結(jié)構(gòu)中，三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)采用水熱法制備，該制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉，具有大范圍實(shí)際應(yīng)用的潛力。

本申請(qǐng)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請(qǐng)。

附圖說(shuō)明

此處的附圖被并入說(shuō)明書中并構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是本申請(qǐng)所述電力柜結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1-柜體，2-太陽(yáng)能電池板，3-蓄電池

圖2是本申請(qǐng)電力柜中所述染料敏化太陽(yáng)電池的制作方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本申請(qǐng)的公開，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本申請(qǐng)。此外，本申請(qǐng)可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不只是所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本申請(qǐng)?zhí)峁┝说母鞣N特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的可應(yīng)用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征值“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。

在本申請(qǐng)的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。

能源是向自然界提供能量轉(zhuǎn)化的物質(zhì)，是人類活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。清潔能源，也稱為綠色能源，指的是那些不排放污染物的能源，包括有水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能、核能、地?zé)崮艿鹊?，清潔能源?duì)環(huán)境友好，排放少，污染程度小。目前，清潔能源的開發(fā)和利用正在成為全球社會(huì)一致的呼吁。

太陽(yáng)能清潔能源是將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)換為熱能、電能等形式，能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生其他污染。目前使用最多的是硅基太陽(yáng)能，其光電轉(zhuǎn)換的效率較高，但是，硅的提純過(guò)程會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染，硅基太陽(yáng)能電池的制作工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴。

在太陽(yáng)能電池的大家庭中，染料敏化太陽(yáng)能電池屬于有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化電池，該型電池由光陽(yáng)極、對(duì)電極和中間夾著的電解液構(gòu)成類三明治結(jié)構(gòu)；其中，光陽(yáng)極一般是由透明電極及其表面的TiO2納米薄膜構(gòu)成，該TiO2納米薄膜吸附有染料，染料主要用來(lái)吸收太陽(yáng)光能；對(duì)電極一般由電極及其表面的催化薄膜構(gòu)成，該催化薄膜一般為Pt金屬。染料敏化太陽(yáng)能電池具有技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。在對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池的研究中，光陽(yáng)極的材料和結(jié)構(gòu)對(duì)提高光電的轉(zhuǎn)換效率方面起到了很大的作用。

金屬鎢屬于過(guò)渡金屬，三氧化鎢是鎢的最高氧化態(tài)，完全滿足化學(xué)計(jì)量比，三氧化鎢是一種典型的寬禁帶半導(dǎo)體功能材料，其在氣體檢測(cè)，光、電致變色，光催化，電化學(xué)等方面具有優(yōu)異的性能。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例一：

由圖1，本申請(qǐng)的實(shí)施例涉及一種基于太陽(yáng)能發(fā)電的戶外電力柜，包括：包括柜體1、太陽(yáng)能電池板2和蓄電池3，所述柜體上設(shè)置有前門和側(cè)門，所述前門上設(shè)置有視窗，所述前門和側(cè)門上均安裝有玥瑪鎖；所述太陽(yáng)能電池板安裝在所述柜體的頂部，所述蓄電池安裝于所述柜體的底部；所述太陽(yáng)能電池板、蓄電池和柜體相互電連接；所述蓄電池為所述電力柜功能模塊提供電力支持。

優(yōu)選地，所述柜體外表面涂有熱反射涂料。

優(yōu)選地，所述太陽(yáng)能電池板基于染料敏化太陽(yáng)電池。

優(yōu)選地，所述染料敏化太陽(yáng)電池由光陽(yáng)極、對(duì)電極和電解液構(gòu)成；所述光陽(yáng)極由外而內(nèi)依次為FTO基底、過(guò)渡層、三氧化鎢種子層、三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)和染料分子；所述過(guò)渡層為Cr膜過(guò)渡層；所述三氧化鎢種子層厚度為50nm；所述三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)采用水熱法制備。

優(yōu)選地，結(jié)合圖2，所述染料敏化太陽(yáng)電池的制備過(guò)程如下：

S1，制備光陽(yáng)極

a)清洗FTO基底：FTO導(dǎo)電玻璃表面會(huì)存在油污、塵埃等污染，首先取一定尺寸(10cm×10cm)的FTO導(dǎo)電玻璃，將其導(dǎo)電面朝上放入洗潔精溶液中，超聲清洗30min，然后用去離子水反復(fù)沖洗數(shù)次，直至將洗潔精清洗干凈，然后，將FTO導(dǎo)電玻璃依次放入丙酮、乙醇、去離子水中分別超聲清洗20min，用氮?dú)鈽尨蹈纱茫?/p>

b)制備過(guò)渡層：在清洗過(guò)后的FTO導(dǎo)電玻璃表面磁控濺射一層Cr膜，用作三氧化鎢三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和FTO導(dǎo)電玻璃的過(guò)渡層，Cr膜厚度為50nm；

c)制備三氧化鎢種子層：取0.1mol的鎢酸鈉、0.06mol的二乙醇胺和100ml無(wú)水乙醇溶液，將其放入燒杯中，在室溫磁力攪拌30min，使其充分混合，然后將燒杯放入80℃油浴中磁力攪拌6h，得到種子溶液；取步驟一中清洗過(guò)后的FTO導(dǎo)電玻璃，將其緩慢進(jìn)入種子溶液中，靜置3min，接著緩慢拉出FTO導(dǎo)電玻璃，保持拉出速度為0.05cm/s，隨后將拉出的FTO導(dǎo)電玻璃放入烘箱中烘干，最后將FTO導(dǎo)電玻璃放入馬弗爐中300℃退火5h，其中升溫過(guò)程中升溫速率為5℃/min；

d)生長(zhǎng)三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)：配制含有六氯化鎢，30mmol鎢酸鈉，45mmol的六次甲基四胺和200ml的去離子水混合溶液，逐滴加入5ml氨水并攪拌，然后將其轉(zhuǎn)移到高壓釜內(nèi)膽中；取覆有氧化鎢種子層的FTO導(dǎo)電玻璃傾斜靠在高壓釜內(nèi)膽的溶液中，導(dǎo)電面朝下放置，密封后，將高壓釜放入已經(jīng)升溫到95℃的烘箱中，反應(yīng)24h，反應(yīng)完全后自然降至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗30s，得到生長(zhǎng)有三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)的光陽(yáng)極；

S2，配制電解液和染料：

電解液應(yīng)用傳統(tǒng)的碘/碘三負(fù)離子電解液，首先稱取100ml的乙腈溶液，向其中加入0.1M的碘化鋰，0.1M單質(zhì)碘，0.6M 4-叔丁基吡啶和0.6M的四丁基碘化銨，避光超聲5min，使其充分溶解；然后稱取5g的納米銀粒子，將其加入混合溶液中，充分混合；

染料溶液：稱取N719粉末50mg，無(wú)水乙醇30ml，將N719加入無(wú)水乙醇中，充分溶解，避光攪拌12h；

S3，封裝：

取步驟S2中配制的染料溶液放入棕色玻璃皿中，然后將生長(zhǎng)有三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)的光陽(yáng)極進(jìn)入該棕色玻璃皿中，避光在60℃下敏化3h，取出，然后將帶有Pt催化層的相同尺寸FTO導(dǎo)電玻璃與該光陽(yáng)極封裝在一起，封裝材料采用熱封膜，將電解液從對(duì)電極一端的小孔注入，封裝小孔，連接導(dǎo)線，形成本發(fā)明的改進(jìn)型染料敏化太陽(yáng)能電池。

優(yōu)選的，所述染料敏化太陽(yáng)電池中，經(jīng)過(guò)水熱法生長(zhǎng)，在FTO基底上，生長(zhǎng)一層三氧化鎢網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其中六氯化鎢含量為60mmol時(shí)，納米網(wǎng)格厚度為6μm。氧化鎢納米三維結(jié)構(gòu)呈空心網(wǎng)絡(luò)狀，其中，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的直徑為40nm，中間可以吸附隱藏大量染料分子，染料吸附量為0.189×10-6mol/cm2。

對(duì)本發(fā)明染料電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換測(cè)試，測(cè)試條件為AM1.5光功率密度100mW/cm2，測(cè)試發(fā)現(xiàn)，短路電流為15.4mA/cm2，開路電壓為0.6V，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到9.4％?？蛊跍y(cè)試，在連續(xù)測(cè)試1000h情況下，光電轉(zhuǎn)換效率相比較下降了3.1％，工作穩(wěn)定性較好。

通過(guò)測(cè)試，本發(fā)明的戶外電力柜，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，抗疲勞能力強(qiáng)，光電轉(zhuǎn)換效率較高，具備一定的實(shí)際應(yīng)用潛能。

實(shí)施例二：

由圖1，本申請(qǐng)的實(shí)施例涉及一種基于太陽(yáng)能發(fā)電的戶外電力柜，包括：包括柜體1、太陽(yáng)能電池板2和蓄電池3，所述柜體上設(shè)置有前門和側(cè)門，所述前門上設(shè)置有視窗，所述前門和側(cè)門上均安裝有玥瑪鎖；所述太陽(yáng)能電池板安裝在所述柜體的頂部，所述蓄電池安裝于所述柜體的底部；所述太陽(yáng)能電池板、蓄電池和柜體相互電連接；所述蓄電池為所述電力柜功能模塊提供電力支持。

優(yōu)選地，所述柜體外表面涂有熱反射涂料。

優(yōu)選地，所述太陽(yáng)能電池板基于染料敏化太陽(yáng)電池。

優(yōu)選地，所述染料敏化太陽(yáng)電池由光陽(yáng)極、對(duì)電極和電解液構(gòu)成；所述光陽(yáng)極由外而內(nèi)依次為FTO基底、過(guò)渡層、三氧化鎢種子層、三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)和染料分子；所述過(guò)渡層為Cr膜過(guò)渡層；所述三氧化鎢種子層厚度為50nm；所述三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)采用水熱法制備。

優(yōu)選地，結(jié)合圖2，所述染料敏化太陽(yáng)電池的制備過(guò)程如下：

S1，制備光陽(yáng)極

a)清洗FTO基底：FTO導(dǎo)電玻璃表面會(huì)存在油污、塵埃等污染，首先取一定尺寸(10cm×10cm)的FTO導(dǎo)電玻璃，將其導(dǎo)電面朝上放入洗潔精溶液中，超聲清洗30min，然后用去離子水反復(fù)沖洗數(shù)次，直至將洗潔精清洗干凈，然后，將FTO導(dǎo)電玻璃依次放入丙酮、乙醇、去離子水中分別超聲清洗20min，用氮?dú)鈽尨蹈纱茫?/p>

b)制備過(guò)渡層：在清洗過(guò)后的FTO導(dǎo)電玻璃表面磁控濺射一層Cr膜，用作三氧化鎢三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和FTO導(dǎo)電玻璃的過(guò)渡層，Cr膜厚度為50nm；

c)制備三氧化鎢種子層：取0.1mol的鎢酸鈉、0.06mol的二乙醇胺和100ml無(wú)水乙醇溶液，將其放入燒杯中，在室溫磁力攪拌30min，使其充分混合，然后將燒杯放入80℃油浴中磁力攪拌6h，得到種子溶液；取步驟一中清洗過(guò)后的FTO導(dǎo)電玻璃，將其緩慢進(jìn)入種子溶液中，靜置3min，接著緩慢拉出FTO導(dǎo)電玻璃，保持拉出速度為0.05cm/s，隨后將拉出的FTO導(dǎo)電玻璃放入烘箱中烘干，最后將FTO導(dǎo)電玻璃放入馬弗爐中300℃退火5h，其中升溫過(guò)程中升溫速率為5℃/min；

d)生長(zhǎng)三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)：配制含有六氯化鎢，30mmol鎢酸鈉，45mmol的六次甲基四胺和200ml的去離子水混合溶液，逐滴加入5ml氨水并攪拌，然后將其轉(zhuǎn)移到高壓釜內(nèi)膽中；取覆有氧化鎢種子層的FTO導(dǎo)電玻璃傾斜靠在高壓釜內(nèi)膽的溶液中，導(dǎo)電面朝下放置，密封后，將高壓釜放入已經(jīng)升溫到95℃的烘箱中，反應(yīng)24h，反應(yīng)完全后自然降至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗30s，得到生長(zhǎng)有三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)的光陽(yáng)極；

S2，配制電解液和染料：

電解液應(yīng)用傳統(tǒng)的碘/碘三負(fù)離子電解液，首先稱取100ml的乙腈溶液，向其中加入0.1M的碘化鋰，0.1M單質(zhì)碘，0.6M 4-叔丁基吡啶和0.6M的四丁基碘化銨，避光超聲5min，使其充分溶解；然后稱取5g的納米銀粒子，將其加入混合溶液中，充分混合；

染料溶液：稱取N719粉末50mg，無(wú)水乙醇30ml，將N719加入無(wú)水乙醇中，充分溶解，避光攪拌12h；

S3，封裝：

取步驟S2中配制的染料溶液放入棕色玻璃皿中，然后將生長(zhǎng)有三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)的光陽(yáng)極進(jìn)入該棕色玻璃皿中，避光在60℃下敏化3h，取出，然后將帶有Pt催化層的相同尺寸FTO導(dǎo)電玻璃與該光陽(yáng)極封裝在一起，封裝材料采用熱封膜，將電解液從對(duì)電極一端的小孔注入，封裝小孔，連接導(dǎo)線，形成本發(fā)明的改進(jìn)型染料敏化太陽(yáng)能電池。

優(yōu)選的，所述染料敏化太陽(yáng)電池中，經(jīng)過(guò)水熱法生長(zhǎng)，在FTO基底上，生長(zhǎng)一層三氧化鎢網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其中六氯化鎢含量為50mmol時(shí)，納米網(wǎng)格厚度為5μm。氧化鎢納米三維結(jié)構(gòu)呈空心網(wǎng)絡(luò)狀，其中，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的直徑為40nm，中間可以吸附隱藏大量染料分子，染料吸附量為0.189×10-6mol/cm2。

對(duì)本發(fā)明染料電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換測(cè)試，測(cè)試條件為AM1.5光功率密度100mW/cm2，測(cè)試發(fā)現(xiàn)，短路電流為15.4mA/cm2，開路電壓為0.6V，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到8.3％?？蛊跍y(cè)試，在連續(xù)測(cè)試1000h情況下，光電轉(zhuǎn)換效率相比較下降了3.5％，工作穩(wěn)定性較好。

通過(guò)測(cè)試，本發(fā)明的戶外電力柜，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，抗疲勞能力強(qiáng)，光電轉(zhuǎn)換效率較高，具備一定的實(shí)際應(yīng)用潛能。

實(shí)施例三：

由圖1，本申請(qǐng)的實(shí)施例涉及一種基于太陽(yáng)能發(fā)電的戶外電力柜，包括：包括柜體1、太陽(yáng)能電池板2和蓄電池3，所述柜體上設(shè)置有前門和側(cè)門，所述前門上設(shè)置有視窗，所述前門和側(cè)門上均安裝有玥瑪鎖；所述太陽(yáng)能電池板安裝在所述柜體的頂部，所述蓄電池安裝于所述柜體的底部；所述太陽(yáng)能電池板、蓄電池和柜體相互電連接；所述蓄電池為所述電力柜功能模塊提供電力支持。

優(yōu)選地，所述柜體外表面涂有熱反射涂料。

優(yōu)選地，所述太陽(yáng)能電池板基于染料敏化太陽(yáng)電池。

優(yōu)選地，所述染料敏化太陽(yáng)電池由光陽(yáng)極、對(duì)電極和電解液構(gòu)成；所述光陽(yáng)極由外而內(nèi)依次為FTO基底、過(guò)渡層、三氧化鎢種子層、三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)和染料分子；所述過(guò)渡層為Cr膜過(guò)渡層；所述三氧化鎢種子層厚度為50nm；所述三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)采用水熱法制備。

優(yōu)選地，結(jié)合圖2，所述染料敏化太陽(yáng)電池的制備過(guò)程如下：

S1，制備光陽(yáng)極

a)清洗FTO基底：FTO導(dǎo)電玻璃表面會(huì)存在油污、塵埃等污染，首先取一定尺寸(10cm×10cm)的FTO導(dǎo)電玻璃，將其導(dǎo)電面朝上放入洗潔精溶液中，超聲清洗30min，然后用去離子水反復(fù)沖洗數(shù)次，直至將洗潔精清洗干凈，然后，將FTO導(dǎo)電玻璃依次放入丙酮、乙醇、去離子水中分別超聲清洗20min，用氮?dú)鈽尨蹈纱茫?/p>

b)制備過(guò)渡層：在清洗過(guò)后的FTO導(dǎo)電玻璃表面磁控濺射一層Cr膜，用作三氧化鎢三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和FTO導(dǎo)電玻璃的過(guò)渡層，Cr膜厚度為50nm；

c)制備三氧化鎢種子層：取0.1mol的鎢酸鈉、0.06mol的二乙醇胺和100ml無(wú)水乙醇溶液，將其放入燒杯中，在室溫磁力攪拌30min，使其充分混合，然后將燒杯放入80℃油浴中磁力攪拌6h，得到種子溶液；取步驟一中清洗過(guò)后的FTO導(dǎo)電玻璃，將其緩慢進(jìn)入種子溶液中，靜置3min，接著緩慢拉出FTO導(dǎo)電玻璃，保持拉出速度為0.05cm/s，隨后將拉出的FTO導(dǎo)電玻璃放入烘箱中烘干，最后將FTO導(dǎo)電玻璃放入馬弗爐中300℃退火5h，其中升溫過(guò)程中升溫速率為5℃/min；

d)生長(zhǎng)三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)：配制含有六氯化鎢，30mmol鎢酸鈉，45mmol的六次甲基四胺和200ml的去離子水混合溶液，逐滴加入5ml氨水并攪拌，然后將其轉(zhuǎn)移到高壓釜內(nèi)膽中；取覆有氧化鎢種子層的FTO導(dǎo)電玻璃傾斜靠在高壓釜內(nèi)膽的溶液中，導(dǎo)電面朝下放置，密封后，將高壓釜放入已經(jīng)升溫到95℃的烘箱中，反應(yīng)24h，反應(yīng)完全后自然降至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗30s，得到生長(zhǎng)有三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)的光陽(yáng)極；

S2，配制電解液和染料：

電解液應(yīng)用傳統(tǒng)的碘/碘三負(fù)離子電解液，首先稱取100ml的乙腈溶液，向其中加入0.1M的碘化鋰，0.1M單質(zhì)碘，0.6M 4-叔丁基吡啶和0.6M的四丁基碘化銨，避光超聲5min，使其充分溶解；然后稱取5g的納米銀粒子，將其加入混合溶液中，充分混合；

染料溶液：稱取N719粉末50mg，無(wú)水乙醇30ml，將N719加入無(wú)水乙醇中，充分溶解，避光攪拌12h；

S3，封裝：

取步驟S2中配制的染料溶液放入棕色玻璃皿中，然后將生長(zhǎng)有三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)的光陽(yáng)極進(jìn)入該棕色玻璃皿中，避光在60℃下敏化3h，取出，然后將帶有Pt催化層的相同尺寸FTO導(dǎo)電玻璃與該光陽(yáng)極封裝在一起，封裝材料采用熱封膜，將電解液從對(duì)電極一端的小孔注入，封裝小孔，連接導(dǎo)線，形成本發(fā)明的改進(jìn)型染料敏化太陽(yáng)能電池。

優(yōu)選的，所述染料敏化太陽(yáng)電池中，經(jīng)過(guò)水熱法生長(zhǎng)，在FTO基底上，生長(zhǎng)一層三氧化鎢網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其中六氯化鎢含量為70mmol時(shí)，納米網(wǎng)格厚度為7μm。氧化鎢納米三維結(jié)構(gòu)呈空心網(wǎng)絡(luò)狀，其中，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的直徑為40nm，中間可以吸附隱藏大量染料分子，染料吸附量為0.189×10-6mol/cm2。

對(duì)本發(fā)明染料電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換測(cè)試，測(cè)試條件為AM1.5光功率密度100mW/cm2，測(cè)試發(fā)現(xiàn)，短路電流為15.4mA/cm2，開路電壓為0.6V，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7.8％。抗疲勞測(cè)試，在連續(xù)測(cè)試1000h情況下，光電轉(zhuǎn)換效率相比較下降了5.1％，工作穩(wěn)定性較好。

通過(guò)測(cè)試，本發(fā)明的戶外電力柜，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，抗疲勞能力強(qiáng)，光電轉(zhuǎn)換效率較高，具備一定的實(shí)際應(yīng)用潛能。

實(shí)施例四：

由圖1，本申請(qǐng)的實(shí)施例涉及一種基于太陽(yáng)能發(fā)電的戶外電力柜，包括：包括柜體1、太陽(yáng)能電池板2和蓄電池3，所述柜體上設(shè)置有前門和側(cè)門，所述前門上設(shè)置有視窗，所述前門和側(cè)門上均安裝有玥瑪鎖；所述太陽(yáng)能電池板安裝在所述柜體的頂部，所述蓄電池安裝于所述柜體的底部；所述太陽(yáng)能電池板、蓄電池和柜體相互電連接；所述蓄電池為所述電力柜功能模塊提供電力支持。

優(yōu)選地，所述柜體外表面涂有熱反射涂料。

優(yōu)選地，所述太陽(yáng)能電池板基于染料敏化太陽(yáng)電池。

優(yōu)選地，所述染料敏化太陽(yáng)電池由光陽(yáng)極、對(duì)電極和電解液構(gòu)成；所述光陽(yáng)極由外而內(nèi)依次為FTO基底、過(guò)渡層、三氧化鎢種子層、三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)和染料分子；所述過(guò)渡層為Cr膜過(guò)渡層；所述三氧化鎢種子層厚度為50nm；所述三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)采用水熱法制備。

優(yōu)選地，結(jié)合圖2，所述染料敏化太陽(yáng)電池的制備過(guò)程如下：

S1，制備光陽(yáng)極

a)清洗FTO基底：FTO導(dǎo)電玻璃表面會(huì)存在油污、塵埃等污染，首先取一定尺寸(10cm×10cm)的FTO導(dǎo)電玻璃，將其導(dǎo)電面朝上放入洗潔精溶液中，超聲清洗30min，然后用去離子水反復(fù)沖洗數(shù)次，直至將洗潔精清洗干凈，然后，將FTO導(dǎo)電玻璃依次放入丙酮、乙醇、去離子水中分別超聲清洗20min，用氮?dú)鈽尨蹈纱茫?/p>

b)制備過(guò)渡層：在清洗過(guò)后的FTO導(dǎo)電玻璃表面磁控濺射一層Cr膜，用作三氧化鎢三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和FTO導(dǎo)電玻璃的過(guò)渡層，Cr膜厚度為50nm；

c)制備三氧化鎢種子層：取0.1mol的鎢酸鈉、0.06mol的二乙醇胺和100ml無(wú)水乙醇溶液，將其放入燒杯中，在室溫磁力攪拌30min，使其充分混合，然后將燒杯放入80℃油浴中磁力攪拌6h，得到種子溶液；取步驟一中清洗過(guò)后的FTO導(dǎo)電玻璃，將其緩慢進(jìn)入種子溶液中，靜置3min，接著緩慢拉出FTO導(dǎo)電玻璃，保持拉出速度為0.05cm/s，隨后將拉出的FTO導(dǎo)電玻璃放入烘箱中烘干，最后將FTO導(dǎo)電玻璃放入馬弗爐中300℃退火5h，其中升溫過(guò)程中升溫速率為5℃/min；

d)生長(zhǎng)三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)：配制含有六氯化鎢，30mmol鎢酸鈉，45mmol的六次甲基四胺和200ml的去離子水混合溶液，逐滴加入5ml氨水并攪拌，然后將其轉(zhuǎn)移到高壓釜內(nèi)膽中；取覆有氧化鎢種子層的FTO導(dǎo)電玻璃傾斜靠在高壓釜內(nèi)膽的溶液中，導(dǎo)電面朝下放置，密封后，將高壓釜放入已經(jīng)升溫到95℃的烘箱中，反應(yīng)24h，反應(yīng)完全后自然降至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗30s，得到生長(zhǎng)有三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)的光陽(yáng)極；

S2，配制電解液和染料：

電解液應(yīng)用傳統(tǒng)的碘/碘三負(fù)離子電解液，首先稱取100ml的乙腈溶液，向其中加入0.1M的碘化鋰，0.1M單質(zhì)碘，0.6M 4-叔丁基吡啶和0.6M的四丁基碘化銨，避光超聲5min，使其充分溶解；然后稱取5g的納米銀粒子，將其加入混合溶液中，充分混合；

染料溶液：稱取N719粉末50mg，無(wú)水乙醇30ml，將N719加入無(wú)水乙醇中，充分溶解，避光攪拌12h；

S3，封裝：

取步驟S2中配制的染料溶液放入棕色玻璃皿中，然后將生長(zhǎng)有三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)的光陽(yáng)極進(jìn)入該棕色玻璃皿中，避光在60℃下敏化3h，取出，然后將帶有Pt催化層的相同尺寸FTO導(dǎo)電玻璃與該光陽(yáng)極封裝在一起，封裝材料采用熱封膜，將電解液從對(duì)電極一端的小孔注入，封裝小孔，連接導(dǎo)線，形成本發(fā)明的改進(jìn)型染料敏化太陽(yáng)能電池。

優(yōu)選的，所述染料敏化太陽(yáng)電池中，

經(jīng)過(guò)水熱法生長(zhǎng)，在FTO基底上，生長(zhǎng)一層三氧化鎢網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其中六氯化鎢含量為90mmol時(shí)，納米網(wǎng)格厚度為10μm。氧化鎢納米三維結(jié)構(gòu)呈空心網(wǎng)絡(luò)狀，其中，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的直徑為40nm，中間可以吸附隱藏大量染料分子，染料吸附量為0.189×10-6mol/cm2。

對(duì)本發(fā)明染料電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換測(cè)試，測(cè)試條件為AM1.5光功率密度100mW/cm2，測(cè)試發(fā)現(xiàn)，短路電流為15.4mA/cm2，開路電壓為0.6V，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7.3％。抗疲勞測(cè)試，在連續(xù)測(cè)試1000h情況下，光電轉(zhuǎn)換效率相比較下降了3.1％，工作穩(wěn)定性較好。

通過(guò)測(cè)試，本發(fā)明的戶外電力柜，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，抗疲勞能力強(qiáng)，光電轉(zhuǎn)換效率較高，具備一定的實(shí)際應(yīng)用潛能。

實(shí)施例五：

由圖1，本申請(qǐng)的實(shí)施例涉及一種基于太陽(yáng)能發(fā)電的戶外電力柜，包括：包括柜體1、太陽(yáng)能電池板2和蓄電池3，所述柜體上設(shè)置有前門和側(cè)門，所述前門上設(shè)置有視窗，所述前門和側(cè)門上均安裝有玥瑪鎖；所述太陽(yáng)能電池板安裝在所述柜體的頂部，所述蓄電池安裝于所述柜體的底部；所述太陽(yáng)能電池板、蓄電池和柜體相互電連接；所述蓄電池為所述電力柜功能模塊提供電力支持。

優(yōu)選地，所述柜體外表面涂有熱反射涂料。

優(yōu)選地，所述太陽(yáng)能電池板基于染料敏化太陽(yáng)電池。

優(yōu)選地，所述染料敏化太陽(yáng)電池由光陽(yáng)極、對(duì)電極和電解液構(gòu)成；所述光陽(yáng)極由外而內(nèi)依次為FTO基底、過(guò)渡層、三氧化鎢種子層、三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)和染料分子；所述過(guò)渡層為Cr膜過(guò)渡層；所述三氧化鎢種子層厚度為50nm；所述三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)采用水熱法制備。

優(yōu)選地，結(jié)合圖2，所述染料敏化太陽(yáng)電池的制備過(guò)程如下：

S1，制備光陽(yáng)極

a)清洗FTO基底：FTO導(dǎo)電玻璃表面會(huì)存在油污、塵埃等污染，首先取一定尺寸(10cm×10cm)的FTO導(dǎo)電玻璃，將其導(dǎo)電面朝上放入洗潔精溶液中，超聲清洗30min，然后用去離子水反復(fù)沖洗數(shù)次，直至將洗潔精清洗干凈，然后，將FTO導(dǎo)電玻璃依次放入丙酮、乙醇、去離子水中分別超聲清洗20min，用氮?dú)鈽尨蹈纱茫?/p>

b)制備過(guò)渡層：在清洗過(guò)后的FTO導(dǎo)電玻璃表面磁控濺射一層Cr膜，用作三氧化鎢三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和FTO導(dǎo)電玻璃的過(guò)渡層，Cr膜厚度為50nm；

c)制備三氧化鎢種子層：取0.1mol的鎢酸鈉、0.06mol的二乙醇胺和100ml無(wú)水乙醇溶液，將其放入燒杯中，在室溫磁力攪拌30min，使其充分混合，然后將燒杯放入80℃油浴中磁力攪拌6h，得到種子溶液；取步驟一中清洗過(guò)后的FTO導(dǎo)電玻璃，將其緩慢進(jìn)入種子溶液中，靜置3min，接著緩慢拉出FTO導(dǎo)電玻璃，保持拉出速度為0.05cm/s，隨后將拉出的FTO導(dǎo)電玻璃放入烘箱中烘干，最后將FTO導(dǎo)電玻璃放入馬弗爐中300℃退火5h，其中升溫過(guò)程中升溫速率為5℃/min；

d)生長(zhǎng)三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)：配制含有六氯化鎢，30mmol鎢酸鈉，45mmol的六次甲基四胺和200ml的去離子水混合溶液，逐滴加入5ml氨水并攪拌，然后將其轉(zhuǎn)移到高壓釜內(nèi)膽中；取覆有氧化鎢種子層的FTO導(dǎo)電玻璃傾斜靠在高壓釜內(nèi)膽的溶液中，導(dǎo)電面朝下放置，密封后，將高壓釜放入已經(jīng)升溫到95℃的烘箱中，反應(yīng)24h，反應(yīng)完全后自然降至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗30s，得到生長(zhǎng)有三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)的光陽(yáng)極；

S2，配制電解液和染料：

電解液應(yīng)用傳統(tǒng)的碘/碘三負(fù)離子電解液，首先稱取100ml的乙腈溶液，向其中加入0.1M的碘化鋰，0.1M單質(zhì)碘，0.6M 4-叔丁基吡啶和0.6M的四丁基碘化銨，避光超聲5min，使其充分溶解；然后稱取5g的納米銀粒子，將其加入混合溶液中，充分混合；

染料溶液：稱取N719粉末50mg，無(wú)水乙醇30ml，將N719加入無(wú)水乙醇中，充分溶解，避光攪拌12h；

S3，封裝：

取步驟S2中配制的染料溶液放入棕色玻璃皿中，然后將生長(zhǎng)有三氧化鎢三維網(wǎng)格納米結(jié)構(gòu)的光陽(yáng)極進(jìn)入該棕色玻璃皿中，避光在60℃下敏化3h，取出，然后將帶有Pt催化層的相同尺寸FTO導(dǎo)電玻璃與該光陽(yáng)極封裝在一起，封裝材料采用熱封膜，將電解液從對(duì)電極一端的小孔注入，封裝小孔，連接導(dǎo)線，形成本發(fā)明的改進(jìn)型染料敏化太陽(yáng)能電池。

優(yōu)選的，所述染料敏化太陽(yáng)電池中，經(jīng)過(guò)水熱法生長(zhǎng)，在FTO基底上，生長(zhǎng)一層三氧化鎢網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其中六氯化鎢含量為120mmol時(shí)，納米網(wǎng)格厚度為15μm。氧化鎢納米三維結(jié)構(gòu)呈空心網(wǎng)絡(luò)狀，其中，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的直徑為40nm，中間可以吸附隱藏大量染料分子，染料吸附量為0.189×10-6mol/cm2。

對(duì)本發(fā)明染料電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換測(cè)試，測(cè)試條件為AM1.5光功率密度100mW/cm2，測(cè)試發(fā)現(xiàn)，短路電流為15.4mA/cm2，開路電壓為0.6V，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到6.5％?？蛊跍y(cè)試，在連續(xù)測(cè)試1000h情況下，光電轉(zhuǎn)換效率相比較下降了3.1％，工作穩(wěn)定性較好。

通過(guò)測(cè)試，本發(fā)明的戶外電力柜，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，抗疲勞能力強(qiáng)，光電轉(zhuǎn)換效率較高，具備一定的實(shí)際應(yīng)用潛能。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書及實(shí)踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本申請(qǐng)未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。