本申請涉及配電變壓器領(lǐng)域，尤其涉及一種基于太陽能冷卻裝置的配電變壓器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的配變變壓器往往露天固定，在夏天，天氣炎熱氣溫高，而且用戶耗電量大，使得配電變壓器往往處在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)巨大的熱量，加上太陽的照射使得原本就高溫的配變變壓器，溫度更高，使其不利于正常的配電工作。

能源是人類社會(huì)一切生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)，隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類對能源的需求正變得日益加劇。傳統(tǒng)能源的儲(chǔ)量有限，其含量正在變得越來越枯竭，并且由于傳統(tǒng)能源在利用過程中會(huì)產(chǎn)生大量有毒有害氣體、固體等，已經(jīng)成為日益嚴(yán)重的環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)?。基于此，發(fā)展新能源和可再生能源是二十一世紀(jì)的研究重點(diǎn)。其中，太陽能資源依賴于太陽光，是一種取之不盡的的清潔能源。近年，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，開發(fā)廉價(jià)、高效的太陽能電池已經(jīng)成為當(dāng)前學(xué)術(shù)活動(dòng)、企業(yè)活動(dòng)的研究熱點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本申請?zhí)峁┮环N基于太陽能冷卻裝置的配電變壓器。

本申請通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于太陽能冷卻裝置的配電變壓器，包括配電變壓器，其特征在于：所述配電變壓器上方設(shè)置太陽能電池板，所述太陽電池板與蓄電池相連接，所述蓄電池與變壓器溫度控制模塊相連接，所述變壓器溫度控制模塊與降溫電扇相連接。

優(yōu)選地，所述變壓器溫度控制模塊包括溫度傳感器、處理器和控制開關(guān)。

優(yōu)選地，所述降溫電扇為低壓直流電扇。

優(yōu)選地，所述太陽能電池板基于染料敏化太陽電池，所述染料敏化太陽電池由光陽極、對電極和電解液構(gòu)成；所述光陽極的結(jié)構(gòu)為由外而內(nèi)的FTO基底、生長于FTO基底表面的氧化鎢納米線、涂覆于氧化鎢納米線底部的玻璃微珠；所述氧化鎢納米線為核殼結(jié)構(gòu)，核為氧化鎢納米線，殼為氧化鈦；所述對電極為由外而內(nèi)的FTO基底、反光層、Pt催化層；所述電解液中加入防凍劑正丙醇。

優(yōu)選地，所述染料敏化太陽電池的制備步驟如下：

步驟一，制作FTO基底：

a)清洗FTO基底：選擇FTO導(dǎo)電玻璃作為光陽極的基底，首先，切割FTO導(dǎo)電玻璃，用沾有洗潔精的超凈布擦拭FTO導(dǎo)電一面，去除表面存在的油污、塵埃等雜質(zhì)，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，將其放入臭氧清洗機(jī)中，臭氧處理10min，接著依照丙酮、乙醇、去離子水的順序分別超聲清洗30min，用氮?dú)鈽尨蹈纱茫?/p>

b)生長氧化鎢納米線：使用磁控濺射鍍膜技術(shù)在FTO表面蒸鍍一層150nm厚的金屬鎢膜作為氧化鎢納米線生長源，同時(shí)使用陶瓷模板實(shí)現(xiàn)鎢膜的定域生長，磁控濺射過程中將陶瓷模板貼附在FTO表面，其中，陶瓷模板的孔隙直徑為2μm，間距為50μm，磁控濺射電流為2A；氧化鎢納米線生長采用熱氧化方法，將鍍有鎢膜的FTO導(dǎo)電玻璃放入熱蒸發(fā)爐中，在惰性氣體的保護(hù)下，400℃保溫5h，自然冷卻后取出；

c)制備核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線：稱量100ml的無水乙醇溶液，加入1ml的C16H36O4Ti，在70℃水浴下攪拌均勻，將生長有氧化鎢納米線的FTO導(dǎo)電玻璃放入溶液中，靜置11s，然后快速取出，該浸入溶液過程重復(fù)五次，以能夠保證納米線表面充分的包裹上殼結(jié)構(gòu)，接著將取出的樣品在400℃退火1h，自然冷卻后即得帶有核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線的FTO基底；

步驟二，吸附玻璃微珠：

取20g購買的玻璃微珠(玻璃微珠直徑為5～10μm)用去離子水清洗，干燥，加入到20mol/l的氫氟酸溶液中磁力攪拌20min后真空抽濾，用去離子水清洗至中性后干燥，取去離子水100ml，依次加入2.5g檸檬酸鈉、2.2g硫酸銨和5g納米銀粒子，隨后加入氨水調(diào)節(jié)pH值為6，將干燥的玻璃微珠加入上述溶液中，在60℃下，磁力攪拌2h，反應(yīng)后冷卻至室溫；將步驟一中得到的帶有核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線的FTO基底浸入上述溶液中，水浴80℃下靜置5h，即可在FTO基底表面形成玻璃微珠結(jié)合核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線材料。

步驟三，制備對電極：

選取與光陽極相同尺寸的FTO導(dǎo)電玻璃，然后在其表面磁控濺射一層Ag，作為反光層，Ag厚度為300nm，然后再蒸鍍Pt催化劑層，Pt催化劑層厚度為50nm。

步驟四，組裝染料敏化太陽電池：

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8g的納米TiO2納米粒子，在水浴70攝氏度下，將TiO2納米粒子加入電解質(zhì)溶液中，最后加入5ml防凍劑正丙醇，超聲30min，使其充分混合均勻；

染料溶液：稱取N719粉末50mg，無水乙醇30ml，將N719加入無水乙醇中，充分溶解，避光攪拌12h。取上述配制的染料溶液放入棕色玻璃皿中，然后將FTO基底進(jìn)入該棕色玻璃皿中，避光在60℃下敏化3h，取出，然后對電極與該光陽極封裝在一起，封裝材料采用熱封膜，將電解液從對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)型染料敏化太陽能電池。

本申請的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

1.本發(fā)明的配電變壓器的染料敏化太陽電池光陽極中采用核殼結(jié)構(gòu)的氧化鎢納米線材料，其中，氧化鎢屬于寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，能夠保證電子快速的傳輸；另外，氧化鎢納米線采用核殼結(jié)構(gòu)，可以有效的阻礙電子的復(fù)合，同時(shí)該結(jié)構(gòu)能夠有效的降低酸性染料對氧化鎢納米線的腐蝕，提高染料電池的穩(wěn)定性；染料敏化太陽電池光陽極中，在核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線的空隙吸附有玻璃微珠粒子，形成微珠-納米線結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以有效增加太陽光的散射，使得染料對太陽光的吸收率大大提高，進(jìn)而提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

2.本發(fā)明配電變壓器的染料敏化太陽電池的電解液中，加入了TiO2納米粒子，該納米粒子的粒徑為30～70nm，其可以對太陽光起到散射作用，使得染料對太陽光的吸收效率提高，從而提高該電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

3.染料敏化太陽能電池光陽極中氧化鎢納米線具有一定的密度，并且采用簡單的模板法實(shí)現(xiàn)定域生長，操作簡單，成本低廉，具有一定的市場前景。

本申請附加的方面和優(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，或通過本申請的實(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。

附圖說明

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

圖1是本發(fā)明配電變壓器結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1-配電變壓器，2-太陽能電池板，3-蓄電池，4-變壓器溫度控制模塊，5-降溫電扇。

圖2是本發(fā)明的染料敏化太陽電池制作流程圖。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，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。

能源是人類社會(huì)一切生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)，隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類對能源的需求正變得日益加劇。傳統(tǒng)能源的儲(chǔ)量有限，其含量正在變得越來越枯竭，并且由于傳統(tǒng)能源在利用過程中會(huì)產(chǎn)生大量有毒有害氣體、固體等，已經(jīng)成為日益嚴(yán)重的環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)住；诖?，發(fā)展新能源和可再生能源是二十一世紀(jì)的研究重點(diǎn)。其中，太陽能資源依賴于太陽光，是一種取之不盡的的清潔能源。近年，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，開發(fā)廉價(jià)、高效的太陽能電池已經(jīng)成為當(dāng)前學(xué)術(shù)活動(dòng)、企業(yè)活動(dòng)的研究熱點(diǎn)。

染料敏化太陽能電池(DSSC)是一種納米結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換器件，其一般由五部分組成，分別為透明導(dǎo)電基底、納米半導(dǎo)體薄膜、染料敏化劑、電解質(zhì)和對電極。染料敏化劑實(shí)現(xiàn)光吸收的功能，染料分子吸收太陽光之后，電子發(fā)生躍遷并注入納米半導(dǎo)體薄膜的導(dǎo)帶中，隨后由經(jīng)電極流出，產(chǎn)生工作電流，空穴留在氧化態(tài)的染料分子中被電解質(zhì)中的氧化還原對還原，染料分子躍遷回基態(tài)，從而再次吸收光子；氧化態(tài)的電解質(zhì)則擴(kuò)散至對電極，由于對電極表面涂覆有催化劑薄膜，在催化劑作用下電解質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)，至此完成光電化學(xué)反應(yīng)的循環(huán)。

染料敏化太陽電池由于制作過程簡單，價(jià)格低廉，效率高，具備十分廣闊的市場應(yīng)用前景。然而，由于電解質(zhì)溶液一般呈酸性，會(huì)對納米半導(dǎo)體薄膜產(chǎn)生腐蝕作用，影響染料敏化太陽電池的工作穩(wěn)定性；另外，一般的染料敏化太陽電池中采用TiO2顆粒作為納米半導(dǎo)體薄膜，由于TiO2納米顆粒薄膜大的比表面積和缺陷存在，容易引起電子的復(fù)合，從而降低光電轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明基于染料敏化太陽能電池的光陽極結(jié)構(gòu)，首先在光陽極的透明電極表面磁控濺射一層定域的氧化鎢薄膜，經(jīng)過納米線生長，并將納米線做成核殼結(jié)構(gòu)后，在其表面設(shè)置有玻璃微珠結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了意想不到的有益效果。

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1：

如圖1，本申請的實(shí)施例涉及一種基于太陽能冷卻裝置的配電變壓器，包括配電變壓器1，其特征在于：所述配電變壓器1上方設(shè)置太陽能電池板2，所述太陽電池板2與蓄電池3相連接，所述蓄電池3與變壓器溫度控制模塊4相連接，所述變壓器溫度控制模塊4與降溫電扇5相連接。

優(yōu)選地，所述變壓器溫度控制模塊4包括溫度傳感器、處理器和控制開關(guān)。

優(yōu)選地，所述降溫電扇5為低壓直流電扇。

優(yōu)選地，所述太陽能電池板2基于染料敏化太陽電池，所述染料敏化太陽電池由光陽極、對電極和電解液構(gòu)成；所述光陽極的結(jié)構(gòu)為由外而內(nèi)的FTO基底、生長于FTO基底表面的氧化鎢納米線、涂覆于氧化鎢納米線底部的玻璃微珠；所述氧化鎢納米線為核殼結(jié)構(gòu)，核為氧化鎢納米線，殼為氧化鈦；所述對電極為由外而內(nèi)的FTO基底、反光層、Pt催化層；所述電解液中加入防凍劑正丙醇。

優(yōu)選地，結(jié)合圖2，所述染料敏化太陽電池的制備步驟如下：

步驟一，制作FTO基底：

a)清洗FTO基底：選擇FTO導(dǎo)電玻璃作為光陽極的基底，首先，切割FTO導(dǎo)電玻璃，用沾有洗潔精的超凈布擦拭FTO導(dǎo)電一面，去除表面存在的油污、塵埃等雜質(zhì)，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，將其放入臭氧清洗機(jī)中，臭氧處理10min，接著依照丙酮、乙醇、去離子水的順序分別超聲清洗30min，用氮?dú)鈽尨蹈纱茫?/p>

b)生長氧化鎢納米線：使用磁控濺射鍍膜技術(shù)在FTO表面蒸鍍一層150nm厚的金屬鎢膜作為氧化鎢納米線生長源，同時(shí)使用陶瓷模板實(shí)現(xiàn)鎢膜的定域生長，磁控濺射過程中將陶瓷模板貼附在FTO表面，其中，陶瓷模板的孔隙直徑為2μm，間距為50μm，磁控濺射電流為2A；氧化鎢納米線生長采用熱氧化方法，將鍍有鎢膜的FTO導(dǎo)電玻璃放入熱蒸發(fā)爐中，在惰性氣體的保護(hù)下，400℃保溫5h，自然冷卻后取出；

c)制備核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線：稱量100ml的無水乙醇溶液，加入1ml的C16H36O4Ti，在70℃水浴下攪拌均勻，將生長有氧化鎢納米線的FTO導(dǎo)電玻璃放入溶液中，靜置11s，然后快速取出，該浸入溶液過程重復(fù)五次，以能夠保證納米線表面充分的包裹上殼結(jié)構(gòu)，接著將取出的樣品在400℃退火1h，自然冷卻后即得帶有核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線的FTO基底；

步驟二，吸附玻璃微珠：

取20g購買的玻璃微珠(玻璃微珠直徑為5～10μm)用去離子水清洗，干燥，加入到20mol/l的氫氟酸溶液中磁力攪拌20min后真空抽濾，用去離子水清洗至中性后干燥，取去離子水100ml，依次加入2.5g檸檬酸鈉、2.2g硫酸銨和5g納米銀粒子，隨后加入氨水調(diào)節(jié)pH值為6，將干燥的玻璃微珠加入上述溶液中，在60℃下，磁力攪拌2h，反應(yīng)后冷卻至室溫；將步驟一中得到的帶有核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線的FTO基底浸入上述溶液中，水浴80℃下靜置5h，即可在FTO基底表面形成玻璃微珠結(jié)合核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線材料。

步驟三，制備對電極：

選取與光陽極相同尺寸的FTO導(dǎo)電玻璃，然后在其表面磁控濺射一層Ag，作為反光層，Ag厚度為300nm，然后再蒸鍍Pt催化劑層，Pt催化劑層厚度為50nm。

步驟四，組裝染料敏化太陽電池：

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8g的納米TiO2納米粒子，在水浴70攝氏度下，將TiO2納米粒子加入電解質(zhì)溶液中，最后加入5ml防凍劑正丙醇，超聲30min，使其充分混合均勻；

染料溶液：稱取N719粉末50mg，無水乙醇30ml，將N719加入無水乙醇中，充分溶解，避光攪拌12h。取上述配制的染料溶液放入棕色玻璃皿中，然后將FTO基底進(jìn)入該棕色玻璃皿中，避光在60℃下敏化3h，取出，然后對電極與該光陽極封裝在一起，封裝材料采用熱封膜，將電解液從對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)型染料敏化太陽能電池。

優(yōu)選的，在FTO基底上，當(dāng)經(jīng)過熱氧化法生長的氧化鎢納米線長度在3～10μm，直徑40nm，密度為10⁷根/cm2，本發(fā)明染料敏化太陽能電池是能量轉(zhuǎn)換器件，其性能測試在AM1.5G的標(biāo)準(zhǔn)光譜下進(jìn)行性能測試，該器件短路電流密度約16.21mA/cm2，開路電壓約0.74V，光電能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)18.4％；重復(fù)測量500h后其電流衰減小于5％，在大氣中放置30天后，測試其能量轉(zhuǎn)換效率衰減為初始值的94％；測試表明，該方案的染料敏化太陽能電池電流密度較高，光電轉(zhuǎn)換效率較高，器件的穩(wěn)定性良好。

通過測試，本發(fā)明的配電變壓器中染料敏化太陽電池可以高效的實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，并且重復(fù)性好，衰減小，該電能可以用來提供照明燈具工作或者儲(chǔ)存在蓄電池中，用作備用，并且該配電變壓器防凍效果好，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了太陽光的充分利用，有效節(jié)約了能源。

實(shí)施例2：

如圖1，本申請的實(shí)施例涉及一種基于太陽能冷卻裝置的配電變壓器，包括配電變壓器1，其特征在于：所述配電變壓器1上方設(shè)置太陽能電池板2，所述太陽電池板2與蓄電池3相連接，所述蓄電池3與變壓器溫度控制模塊4相連接，所述變壓器溫度控制模塊4與降溫電扇5相連接。

優(yōu)選地，所述變壓器溫度控制模塊4包括溫度傳感器、處理器和控制開關(guān)。

優(yōu)選地，所述降溫電扇5為低壓直流電扇。

優(yōu)選地，所述太陽能電池板2基于染料敏化太陽電池，所述染料敏化太陽電池由光陽極、對電極和電解液構(gòu)成；所述光陽極的結(jié)構(gòu)為由外而內(nèi)的FTO基底、生長于FTO基底表面的氧化鎢納米線、涂覆于氧化鎢納米線底部的玻璃微珠；所述氧化鎢納米線為核殼結(jié)構(gòu)，核為氧化鎢納米線，殼為氧化鈦；所述對電極為由外而內(nèi)的FTO基底、反光層、Pt催化層；所述電解液中加入防凍劑正丙醇。

優(yōu)選地，結(jié)合圖2，所述染料敏化太陽電池的制備步驟如下：

步驟一，制作FTO基底：

a)清洗FTO基底：選擇FTO導(dǎo)電玻璃作為光陽極的基底，首先，切割FTO導(dǎo)電玻璃，用沾有洗潔精的超凈布擦拭FTO導(dǎo)電一面，去除表面存在的油污、塵埃等雜質(zhì)，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，將其放入臭氧清洗機(jī)中，臭氧處理10min，接著依照丙酮、乙醇、去離子水的順序分別超聲清洗30min，用氮?dú)鈽尨蹈纱茫?/p>

b)生長氧化鎢納米線：使用磁控濺射鍍膜技術(shù)在FTO表面蒸鍍一層150nm厚的金屬鎢膜作為氧化鎢納米線生長源，同時(shí)使用陶瓷模板實(shí)現(xiàn)鎢膜的定域生長，磁控濺射過程中將陶瓷模板貼附在FTO表面，其中，陶瓷模板的孔隙直徑為2μm，間距為50μm，磁控濺射電流為2A；氧化鎢納米線生長采用熱氧化方法，將鍍有鎢膜的FTO導(dǎo)電玻璃放入熱蒸發(fā)爐中，在惰性氣體的保護(hù)下，400℃保溫5h，自然冷卻后取出；

c)制備核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線：稱量100ml的無水乙醇溶液，加入1ml的C16H36O4Ti，在70℃水浴下攪拌均勻，將生長有氧化鎢納米線的FTO導(dǎo)電玻璃放入溶液中，靜置11s，然后快速取出，該浸入溶液過程重復(fù)五次，以能夠保證納米線表面充分的包裹上殼結(jié)構(gòu)，接著將取出的樣品在400℃退火1h，自然冷卻后即得帶有核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線的FTO基底；

步驟二，吸附玻璃微珠：

取20g購買的玻璃微珠(玻璃微珠直徑為5～10μm)用去離子水清洗，干燥，加入到20mol/l的氫氟酸溶液中磁力攪拌20min后真空抽濾，用去離子水清洗至中性后干燥，取去離子水100ml，依次加入2.5g檸檬酸鈉、2.2g硫酸銨和5g納米銀粒子，隨后加入氨水調(diào)節(jié)pH值為6，將干燥的玻璃微珠加入上述溶液中，在60℃下，磁力攪拌2h，反應(yīng)后冷卻至室溫；將步驟一中得到的帶有核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線的FTO基底浸入上述溶液中，水浴80℃下靜置5h，即可在FTO基底表面形成玻璃微珠結(jié)合核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線材料。

步驟三，制備對電極：

選取與光陽極相同尺寸的FTO導(dǎo)電玻璃，然后在其表面磁控濺射一層Ag，作為反光層，Ag厚度為300nm，然后再蒸鍍Pt催化劑層，Pt催化劑層厚度為50nm。

步驟四，組裝染料敏化太陽電池：

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8g的納米TiO2納米粒子，在水浴70攝氏度下，將TiO2納米粒子加入電解質(zhì)溶液中，最后加入5ml防凍劑正丙醇，超聲30min，使其充分混合均勻；

染料溶液：稱取N719粉末50mg，無水乙醇30ml，將N719加入無水乙醇中，充分溶解，避光攪拌12h。取上述配制的染料溶液放入棕色玻璃皿中，然后將FTO基底進(jìn)入該棕色玻璃皿中，避光在60℃下敏化3h，取出，然后對電極與該光陽極封裝在一起，封裝材料采用熱封膜，將電解液從對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)型染料敏化太陽能電池。

優(yōu)選的，在FTO基底上，當(dāng)經(jīng)過熱氧化法生長的氧化鎢納米線長度在3～9μm，直徑40nm，密度為10⁸根/cm2，本發(fā)明染料敏化太陽能電池是能量轉(zhuǎn)換器件，其性能測試在AM1.5G的標(biāo)準(zhǔn)光譜下進(jìn)行性能測試，該器件短路電流密度約16.21mA/cm2，開路電壓約0.74V，光電能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)17.9％；重復(fù)測量500h后其電流衰減小于6％，在大氣中放置30天后，測試其能量轉(zhuǎn)換效率衰減為初始值的94％；測試表明，該方案的染料敏化太陽能電池電流密度較高，光電轉(zhuǎn)換效率較高，器件的穩(wěn)定性良好。

通過測試，本發(fā)明的配電變壓器中染料敏化太陽電池可以高效的實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，并且重復(fù)性好，衰減小，該電能可以用來提供照明燈具工作或者儲(chǔ)存在蓄電池中，用作備用，并且該配電變壓器防凍效果好，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了太陽光的充分利用，有效節(jié)約了能源。

實(shí)施例3：

如圖1，本申請的實(shí)施例涉及一種基于太陽能冷卻裝置的配電變壓器，包括配電變壓器1，其特征在于：所述配電變壓器1上方設(shè)置太陽能電池板2，所述太陽電池板2與蓄電池3相連接，所述蓄電池3與變壓器溫度控制模塊4相連接，所述變壓器溫度控制模塊4與降溫電扇5相連接。

優(yōu)選地，所述變壓器溫度控制模塊4包括溫度傳感器、處理器和控制開關(guān)。

優(yōu)選地，所述降溫電扇5為低壓直流電扇。

優(yōu)選地，所述太陽能電池板2基于染料敏化太陽電池，所述染料敏化太陽電池由光陽極、對電極和電解液構(gòu)成；所述光陽極的結(jié)構(gòu)為由外而內(nèi)的FTO基底、生長于FTO基底表面的氧化鎢納米線、涂覆于氧化鎢納米線底部的玻璃微珠；所述氧化鎢納米線為核殼結(jié)構(gòu)，核為氧化鎢納米線，殼為氧化鈦；所述對電極為由外而內(nèi)的FTO基底、反光層、Pt催化層；所述電解液中加入防凍劑正丙醇。

優(yōu)選地，結(jié)合圖2，所述染料敏化太陽電池的制備步驟如下：

步驟一，制作FTO基底：

a)清洗FTO基底：選擇FTO導(dǎo)電玻璃作為光陽極的基底，首先，切割FTO導(dǎo)電玻璃，用沾有洗潔精的超凈布擦拭FTO導(dǎo)電一面，去除表面存在的油污、塵埃等雜質(zhì)，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，將其放入臭氧清洗機(jī)中，臭氧處理10min，接著依照丙酮、乙醇、去離子水的順序分別超聲清洗30min，用氮?dú)鈽尨蹈纱茫?/p>

b)生長氧化鎢納米線：使用磁控濺射鍍膜技術(shù)在FTO表面蒸鍍一層150nm厚的金屬鎢膜作為氧化鎢納米線生長源，同時(shí)使用陶瓷模板實(shí)現(xiàn)鎢膜的定域生長，磁控濺射過程中將陶瓷模板貼附在FTO表面，其中，陶瓷模板的孔隙直徑為2μm，間距為50μm，磁控濺射電流為2A；氧化鎢納米線生長采用熱氧化方法，將鍍有鎢膜的FTO導(dǎo)電玻璃放入熱蒸發(fā)爐中，在惰性氣體的保護(hù)下，400℃保溫5h，自然冷卻后取出；

c)制備核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線：稱量100ml的無水乙醇溶液，加入1ml的C16H36O4Ti，在70℃水浴下攪拌均勻，將生長有氧化鎢納米線的FTO導(dǎo)電玻璃放入溶液中，靜置11s，然后快速取出，該浸入溶液過程重復(fù)五次，以能夠保證納米線表面充分的包裹上殼結(jié)構(gòu)，接著將取出的樣品在400℃退火1h，自然冷卻后即得帶有核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線的FTO基底；

步驟二，吸附玻璃微珠：

取20g購買的玻璃微珠(玻璃微珠直徑為5～10μm)用去離子水清洗，干燥，加入到20mol/l的氫氟酸溶液中磁力攪拌20min后真空抽濾，用去離子水清洗至中性后干燥，取去離子水100ml，依次加入2.5g檸檬酸鈉、2.2g硫酸銨和5g納米銀粒子，隨后加入氨水調(diào)節(jié)pH值為6，將干燥的玻璃微珠加入上述溶液中，在60℃下，磁力攪拌2h，反應(yīng)后冷卻至室溫；將步驟一中得到的帶有核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線的FTO基底浸入上述溶液中，水浴80℃下靜置5h，即可在FTO基底表面形成玻璃微珠結(jié)合核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線材料。

步驟三，制備對電極：

選取與光陽極相同尺寸的FTO導(dǎo)電玻璃，然后在其表面磁控濺射一層Ag，作為反光層，Ag厚度為300nm，然后再蒸鍍Pt催化劑層，Pt催化劑層厚度為50nm。

步驟四，組裝染料敏化太陽電池：

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8g的納米TiO2納米粒子，在水浴70攝氏度下，將TiO2納米粒子加入電解質(zhì)溶液中，最后加入5ml防凍劑正丙醇，超聲30min，使其充分混合均勻；

染料溶液：稱取N719粉末50mg，無水乙醇30ml，將N719加入無水乙醇中，充分溶解，避光攪拌12h。取上述配制的染料溶液放入棕色玻璃皿中，然后將FTO基底進(jìn)入該棕色玻璃皿中，避光在60℃下敏化3h，取出，然后對電極與該光陽極封裝在一起，封裝材料采用熱封膜，將電解液從對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)型染料敏化太陽能電池。

優(yōu)選的，在FTO基底上，當(dāng)經(jīng)過熱氧化法生長的氧化鎢納米線長度在3～8μm，直徑40nm，密度為10⁸根/cm2，本發(fā)明染料敏化太陽能電池是能量轉(zhuǎn)換器件，其性能測試在AM1.5G的標(biāo)準(zhǔn)光譜下進(jìn)行性能測試，該器件短路電流密度約16.21mA/cm2，開路電壓約0.74V，光電能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)17.5％；重復(fù)測量500h后其電流衰減小于6％，在大氣中放置30天后，測試其能量轉(zhuǎn)換效率衰減為初始值的94％；測試表明，該方案的染料敏化太陽能電池電流密度較高，光電轉(zhuǎn)換效率較高，器件的穩(wěn)定性良好。

通過測試，本發(fā)明的配電變壓器中染料敏化太陽電池可以高效的實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，并且重復(fù)性好，衰減小，該電能可以用來提供照明燈具工作或者儲(chǔ)存在蓄電池中，用作備用，并且該配電變壓器防凍效果好，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了太陽光的充分利用，有效節(jié)約了能源。

實(shí)施例4：

如圖1，本申請的實(shí)施例涉及一種基于太陽能冷卻裝置的配電變壓器，包括配電變壓器1，其特征在于：所述配電變壓器1上方設(shè)置太陽能電池板2，所述太陽電池板2與蓄電池3相連接，所述蓄電池3與變壓器溫度控制模塊4相連接，所述變壓器溫度控制模塊4與降溫電扇5相連接。

優(yōu)選地，所述變壓器溫度控制模塊4包括溫度傳感器、處理器和控制開關(guān)。

優(yōu)選地，所述降溫電扇5為低壓直流電扇。

優(yōu)選地，所述太陽能電池板2基于染料敏化太陽電池，所述染料敏化太陽電池由光陽極、對電極和電解液構(gòu)成；所述光陽極的結(jié)構(gòu)為由外而內(nèi)的FTO基底、生長于FTO基底表面的氧化鎢納米線、涂覆于氧化鎢納米線底部的玻璃微珠；所述氧化鎢納米線為核殼結(jié)構(gòu)，核為氧化鎢納米線，殼為氧化鈦；所述對電極為由外而內(nèi)的FTO基底、反光層、Pt催化層；所述電解液中加入防凍劑正丙醇。

優(yōu)選地，結(jié)合圖2，所述染料敏化太陽電池的制備步驟如下：

步驟一，制作FTO基底：

a)清洗FTO基底：選擇FTO導(dǎo)電玻璃作為光陽極的基底，首先，切割FTO導(dǎo)電玻璃，用沾有洗潔精的超凈布擦拭FTO導(dǎo)電一面，去除表面存在的油污、塵埃等雜質(zhì)，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，將其放入臭氧清洗機(jī)中，臭氧處理10min，接著依照丙酮、乙醇、去離子水的順序分別超聲清洗30min，用氮?dú)鈽尨蹈纱茫?/p>

b)生長氧化鎢納米線：使用磁控濺射鍍膜技術(shù)在FTO表面蒸鍍一層150nm厚的金屬鎢膜作為氧化鎢納米線生長源，同時(shí)使用陶瓷模板實(shí)現(xiàn)鎢膜的定域生長，磁控濺射過程中將陶瓷模板貼附在FTO表面，其中，陶瓷模板的孔隙直徑為2μm，間距為50μm，磁控濺射電流為2A；氧化鎢納米線生長采用熱氧化方法，將鍍有鎢膜的FTO導(dǎo)電玻璃放入熱蒸發(fā)爐中，在惰性氣體的保護(hù)下，400℃保溫5h，自然冷卻后取出；

c)制備核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線：稱量100ml的無水乙醇溶液，加入1ml的C16H36O4Ti，在70℃水浴下攪拌均勻，將生長有氧化鎢納米線的FTO導(dǎo)電玻璃放入溶液中，靜置11s，然后快速取出，該浸入溶液過程重復(fù)五次，以能夠保證納米線表面充分的包裹上殼結(jié)構(gòu)，接著將取出的樣品在400℃退火1h，自然冷卻后即得帶有核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線的FTO基底；

步驟二，吸附玻璃微珠：

取20g購買的玻璃微珠(玻璃微珠直徑為5～10μm)用去離子水清洗，干燥，加入到20mol/l的氫氟酸溶液中磁力攪拌20min后真空抽濾，用去離子水清洗至中性后干燥，取去離子水100ml，依次加入2.5g檸檬酸鈉、2.2g硫酸銨和5g納米銀粒子，隨后加入氨水調(diào)節(jié)pH值為6，將干燥的玻璃微珠加入上述溶液中，在60℃下，磁力攪拌2h，反應(yīng)后冷卻至室溫；將步驟一中得到的帶有核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線的FTO基底浸入上述溶液中，水浴80℃下靜置5h，即可在FTO基底表面形成玻璃微珠結(jié)合核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線材料。

步驟三，制備對電極：

選取與光陽極相同尺寸的FTO導(dǎo)電玻璃，然后在其表面磁控濺射一層Ag，作為反光層，Ag厚度為300nm，然后再蒸鍍Pt催化劑層，Pt催化劑層厚度為50nm。

步驟四，組裝染料敏化太陽電池：

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8g的納米TiO2納米粒子，在水浴70攝氏度下，將TiO2納米粒子加入電解質(zhì)溶液中，最后加入5ml防凍劑正丙醇，超聲30min，使其充分混合均勻；

染料溶液：稱取N719粉末50mg，無水乙醇30ml，將N719加入無水乙醇中，充分溶解，避光攪拌12h。取上述配制的染料溶液放入棕色玻璃皿中，然后將FTO基底進(jìn)入該棕色玻璃皿中，避光在60℃下敏化3h，取出，然后對電極與該光陽極封裝在一起，封裝材料采用熱封膜，將電解液從對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)型染料敏化太陽能電池。

優(yōu)選的，在FTO基底上，當(dāng)經(jīng)過熱氧化法生長的氧化鎢納米線長度在3～7μm，直徑40nm，密度為10⁸根/cm2，本發(fā)明染料敏化太陽能電池是能量轉(zhuǎn)換器件，其性能測試在AM1.5G的標(biāo)準(zhǔn)光譜下進(jìn)行性能測試，該器件短路電流密度約16.21mA/cm2，開路電壓約0.74V，光電能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)14.5％；重復(fù)測量500h后其電流衰減小于6％，在大氣中放置30天后，測試其能量轉(zhuǎn)換效率衰減為初始值的90％；測試表明，該方案的染料敏化太陽能電池電流密度較高，光電轉(zhuǎn)換效率較高，器件的穩(wěn)定性良好。

通過測試，本發(fā)明的配電變壓器中染料敏化太陽電池可以高效的實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，并且重復(fù)性好，衰減小，該電能可以用來提供照明燈具工作或者儲(chǔ)存在蓄電池中，用作備用，并且該配電變壓器防凍效果好，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了太陽光的充分利用，有效節(jié)約了能源。

實(shí)施例5：

如圖1，本申請的實(shí)施例涉及一種基于太陽能冷卻裝置的配電變壓器，包括配電變壓器1，其特征在于：所述配電變壓器1上方設(shè)置太陽能電池板2，所述太陽電池板2與蓄電池3相連接，所述蓄電池3與變壓器溫度控制模塊4相連接，所述變壓器溫度控制模塊4與降溫電扇5相連接。

優(yōu)選地，所述變壓器溫度控制模塊4包括溫度傳感器、處理器和控制開關(guān)。

優(yōu)選地，所述降溫電扇5為低壓直流電扇。

優(yōu)選地，所述太陽能電池板2基于染料敏化太陽電池，所述染料敏化太陽電池由光陽極、對電極和電解液構(gòu)成；所述光陽極的結(jié)構(gòu)為由外而內(nèi)的FTO基底、生長于FTO基底表面的氧化鎢納米線、涂覆于氧化鎢納米線底部的玻璃微珠；所述氧化鎢納米線為核殼結(jié)構(gòu)，核為氧化鎢納米線，殼為氧化鈦；所述對電極為由外而內(nèi)的FTO基底、反光層、Pt催化層；所述電解液中加入防凍劑正丙醇。

優(yōu)選地，結(jié)合圖2，所述染料敏化太陽電池的制備步驟如下：

步驟一，制作FTO基底：

a)清洗FTO基底：選擇FTO導(dǎo)電玻璃作為光陽極的基底，首先，切割FTO導(dǎo)電玻璃，用沾有洗潔精的超凈布擦拭FTO導(dǎo)電一面，去除表面存在的油污、塵埃等雜質(zhì)，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，將其放入臭氧清洗機(jī)中，臭氧處理10min，接著依照丙酮、乙醇、去離子水的順序分別超聲清洗30min，用氮?dú)鈽尨蹈纱茫?/p>

b)生長氧化鎢納米線：使用磁控濺射鍍膜技術(shù)在FTO表面蒸鍍一層150nm厚的金屬鎢膜作為氧化鎢納米線生長源，同時(shí)使用陶瓷模板實(shí)現(xiàn)鎢膜的定域生長，磁控濺射過程中將陶瓷模板貼附在FTO表面，其中，陶瓷模板的孔隙直徑為2μm，間距為50μm，磁控濺射電流為2A；氧化鎢納米線生長采用熱氧化方法，將鍍有鎢膜的FTO導(dǎo)電玻璃放入熱蒸發(fā)爐中，在惰性氣體的保護(hù)下，400℃保溫5h，自然冷卻后取出；

c)制備核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線：稱量100ml的無水乙醇溶液，加入1ml的C16H36O4Ti，在70℃水浴下攪拌均勻，將生長有氧化鎢納米線的FTO導(dǎo)電玻璃放入溶液中，靜置11s，然后快速取出，該浸入溶液過程重復(fù)五次，以能夠保證納米線表面充分的包裹上殼結(jié)構(gòu)，接著將取出的樣品在400℃退火1h，自然冷卻后即得帶有核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線的FTO基底；

步驟二，吸附玻璃微珠：

取20g購買的玻璃微珠(玻璃微珠直徑為5～10μm)用去離子水清洗，干燥，加入到20mol/l的氫氟酸溶液中磁力攪拌20min后真空抽濾，用去離子水清洗至中性后干燥，取去離子水100ml，依次加入2.5g檸檬酸鈉、2.2g硫酸銨和5g納米銀粒子，隨后加入氨水調(diào)節(jié)pH值為6，將干燥的玻璃微珠加入上述溶液中，在60℃下，磁力攪拌2h，反應(yīng)后冷卻至室溫；將步驟一中得到的帶有核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線的FTO基底浸入上述溶液中，水浴80℃下靜置5h，即可在FTO基底表面形成玻璃微珠結(jié)合核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線材料。

步驟三，制備對電極：

選取與光陽極相同尺寸的FTO導(dǎo)電玻璃，然后在其表面磁控濺射一層Ag，作為反光層，Ag厚度為300nm，然后再蒸鍍Pt催化劑層，Pt催化劑層厚度為50nm。

步驟四，組裝染料敏化太陽電池：

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8g的納米TiO2納米粒子，在水浴70攝氏度下，將TiO2納米粒子加入電解質(zhì)溶液中，最后加入5ml防凍劑正丙醇，超聲30min，使其充分混合均勻；

染料溶液：稱取N719粉末50mg，無水乙醇30ml，將N719加入無水乙醇中，充分溶解，避光攪拌12h。取上述配制的染料溶液放入棕色玻璃皿中，然后將FTO基底進(jìn)入該棕色玻璃皿中，避光在60℃下敏化3h，取出，然后對電極與該光陽極封裝在一起，封裝材料采用熱封膜，將電解液從對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)型染料敏化太陽能電池。

優(yōu)選的，在FTO基底上，當(dāng)經(jīng)過熱氧化法生長的氧化鎢納米線長度在3～6μm，直徑40nm，密度為10⁹根/cm2，本發(fā)明染料敏化太陽能電池是能量轉(zhuǎn)換器件，其性能測試在AM1.5G的標(biāo)準(zhǔn)光譜下進(jìn)行性能測試，該器件短路電流密度約16.5mA/cm2，開路電壓約0.74V，光電能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)14.6％；重復(fù)測量500h后其電流衰減小于8％，在大氣中放置30天后，測試其能量轉(zhuǎn)換效率衰減為初始值的94％；測試表明，該方案的染料敏化太陽能電池電流密度較高，光電轉(zhuǎn)換效率較高，器件的穩(wěn)定性良好。

通過測試，本發(fā)明的配電變壓器中染料敏化太陽電池可以高效的實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，并且重復(fù)性好，衰減小，該電能可以用來提供照明燈具工作或者儲(chǔ)存在蓄電池中，用作備用，并且該配電變壓器防凍效果好，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了太陽光的充分利用，有效節(jié)約了能源。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(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)利要求來限制。