本發(fā)明屬于光伏電池技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及到一種綠藻光伏電池。
背景技術(shù):
由于二氧化碳和其他溫室氣體的排放逐年增加,至使全世界氣溫顯著上升,給人類帶來(lái)了一系列災(zāi)害問(wèn)題。今年全國(guó)各地普降暴雨和特大暴雨,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)失和人員喪亡,并且持續(xù)高達(dá)38-40℃的氣溫,令人十分難受。我國(guó)政府在《十三五國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中指出,中國(guó)進(jìn)入了科技創(chuàng)新2.0時(shí)代,并且在第五章,五:發(fā)展清潔高效能源技術(shù)中提出“大力發(fā)展清潔高效現(xiàn)代能源技術(shù)”。
就生物光伏電池而言,它是世界各個(gè)國(guó)家競(jìng)相研究的課題,各國(guó)科學(xué)家從不同的角度提供了許多生物光伏發(fā)電的實(shí)例。例如,根據(jù)新華網(wǎng)的“生物質(zhì)太陽(yáng)能研發(fā)獲得突破”的報(bào)導(dǎo),麻省理工學(xué)院的科學(xué)家,從植物中提取光合作用分子,其中包括葉綠素,并且使這些分子穩(wěn)定,再將其涂在玻璃基板上,同時(shí)基板上還要涂有納米線和二氧化鈦,這樣就能夠?qū)⒐庾愚D(zhuǎn)化為電子,然后導(dǎo)出電子形成電流,再通過(guò)Zn和Pt電極形成回路。根據(jù)科技世界網(wǎng)報(bào)導(dǎo)“生物光伏電池板,靠土壤細(xì)菌產(chǎn)能”的報(bào)道。這種生物光伏電池板是由一個(gè)能利用周圍土壤中的細(xì)菌產(chǎn)生能量的電池 ,這些細(xì)菌分解植物營(yíng)養(yǎng)成分向土壤中釋放氫離子和電子,電子被“抓取”,進(jìn)入微生物燃料電池使用的電路中,形成電流。目前未見(jiàn)生物光伏電池的報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種綠藻光伏電池。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明所述的綠藻光伏電池是由正極、生物反應(yīng)盒和負(fù)極構(gòu)成的。
本發(fā)明所述的生物反應(yīng)盒是裝有綠藻活體植物的容器盒。
本發(fā)明所述的正極是碳納米管紙。
本發(fā)明所述的負(fù)極是導(dǎo)電碳纖維。
本發(fā)明所述的容器盒優(yōu)選長(zhǎng)方形容器盒。
本發(fā)明所述的容器盒優(yōu)選玻璃盒或塑料盒。
本發(fā)明所述的優(yōu)選碳納米管紙電極是放在容器盒的內(nèi)側(cè),導(dǎo)電碳纖維電極是平放在容器盒的底部。
本發(fā)明所述的綠藻光伏電池屬于生物光伏電池,以直接捕獲生物光伏電子的導(dǎo)電碳纖維負(fù)極和碳納米管紙正極之間的電勢(shì)差來(lái)驅(qū)動(dòng)電子的輸運(yùn),通過(guò)負(fù)載(例如LED燈)形成回路發(fā)電。電池的結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖1。
這一發(fā)電過(guò)程是沒(méi)有金屬鋅或金屬銅的氧化還原反應(yīng)化學(xué)過(guò)程,而完全是依靠綠藻的光合作用產(chǎn)生的電子而完成的。因此 ,它是一種生物光伏電池,這種生物光伏電池我們稱之為臥式綠藻光伏電池。
本發(fā)明的綠藻光伏電池的特點(diǎn)是,成本低廉、技術(shù)簡(jiǎn)單,特別是采用導(dǎo)電碳纖維負(fù)極平放在容器盒的底部,有利于電子的捕獲,并且不受兩電極之距離的影響,這種臥式綠藻光伏電池接觸陽(yáng)光和二氧化碳的面積大,比同樣體積的立式電池更安全、綠藻的添加和綠藻次生廢料清除更容易,而且電池的清洗更方便。所以這種臥式綠藻光伏電池的設(shè)計(jì)也是本發(fā)明的一個(gè)創(chuàng)新。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明電池結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為塑料盒,2為導(dǎo)電碳纖維負(fù)極,3為碳納米管紙正極,4為導(dǎo)線一,5為導(dǎo)線二。
圖2為本發(fā)明四個(gè)臥式綠藻光伏電池點(diǎn)亮LED燈的示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明將通過(guò)以下實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1。
取一個(gè)長(zhǎng)10Cm寬6Cm高4Cm的塑料盒,將聯(lián)有導(dǎo)線的導(dǎo)電碳纖維負(fù)極平鋪在塑料盒底部,再將綠藻(大約120克)放在導(dǎo)電碳纖維負(fù)極上面,同時(shí)在塑料盒的內(nèi)側(cè)放置碳納米管紙電極,這樣構(gòu)成一個(gè)臥式綠藻光伏電池。
臥式綠藻光伏電池是在玻璃窗陽(yáng)臺(tái)內(nèi)工作的,沒(méi)有太陽(yáng)光的直射,室溫28-32℃,下面是24小時(shí)測(cè)試的結(jié)果。
表1 記錄數(shù)據(jù)如下
注:正極:碳納米管紙,負(fù)極:導(dǎo)電碳纖維。
實(shí)施例2。
取一個(gè)長(zhǎng)10Cm寬6Cm高4Cm的塑料盒,將聯(lián)有導(dǎo)線的導(dǎo)電碳纖維負(fù)極平鋪在塑料盒底部,再將綠藻(大約120克)放在導(dǎo)電碳纖維負(fù)極上面,同時(shí)在塑料盒的內(nèi)側(cè)放置碳納米管紙電極,這樣構(gòu)成一個(gè)臥式綠藻光伏電池,四個(gè)臥式綠藻光伏電池串聯(lián)可以點(diǎn)亮LED燈,見(jiàn)附圖2。