本發(fā)明申請涉及一種顯示裝置，尤其涉及一種太陽能供電的顯示裝置，屬于節(jié)能環(huán)保顯示裝置領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在可看到越來越多的應(yīng)用信息顯示的領(lǐng)域，比如在大型寫字樓的外墻、大廳內(nèi)，在火車站、高鐵車站大廳內(nèi)，在體育場館內(nèi)，都設(shè)置了方便人們及時掌握信息的顯示屏。

這些顯示屏都是長時間連續(xù)工作，其耗電量驚人，因此，研發(fā)一種利用綠色能源的顯示裝置是節(jié)約能源、環(huán)保安全的重要措施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明基于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，旨在提供一種太陽能供電的顯示裝置，通過太陽能為顯示裝置提供電能，以解決上述提出問題。

本發(fā)明的一種太陽能供電的顯示裝置通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種太陽能供電的顯示裝置，包括太陽能電池板、充電器、蓄電池、程控器和顯示裝置本體；該太陽能電池板與充電器連接，該充電器與蓄電池連接，該蓄電池與程控器連接，該程控器連接顯示裝置；該太陽能電池板為一種染料敏化太陽能電池，包括光陽極、對電極和電解液，其中，該光陽極為一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的光陽極，該光陽極包括透明導(dǎo)電基片、設(shè)于透明導(dǎo)電基片上的tio2顆粒層，并且，在該tio2顆粒層的下部與透明導(dǎo)電基片接觸處設(shè)有tio2納米棒層。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

1.本發(fā)明將太陽能轉(zhuǎn)換為電能并為顯示裝置供電，充分利用了天然的太陽能資源，節(jié)約了能源；

2.本發(fā)明將太陽能利用起來為蓄電池充電，確保了顯示裝置的安全使用，并延長了顯示裝置的使用壽命，同時，確保了顯示裝置的穩(wěn)定顯示；

3.本發(fā)明的太陽能電池板為一種染料敏化太陽能電池，并對其光陽極結(jié)構(gòu)做出了優(yōu)化改進(jìn)，大大提高了光電轉(zhuǎn)換效率，實(shí)用性強(qiáng)；

4.本發(fā)明各模塊技術(shù)成熟，連接安裝方便，安全性好。

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

利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明一種太陽能供電的顯示裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述光陽極的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-太陽能電池板，2-充電器，3-蓄電池，4-程控器，5-顯示裝置本體，6-自動轉(zhuǎn)換裝置，7-led顯示屏，8-戶外電子廣告牌，11-透明導(dǎo)電基片，12-tio2顆粒層，13-tio2納米棒層。

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，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。

本申請的實(shí)施例涉及一種太陽能供電的顯示裝置，為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠清楚的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，現(xiàn)結(jié)合附圖1、2及實(shí)施例做出進(jìn)一步詳盡的說明：

一種太陽能供電的顯示裝置，如圖1所示，包括太陽能電池板1，該太陽能電池板1與充電器2連接，充電器2與蓄電池3連接，蓄電池3與程控器4連接，程控器4連接顯示裝置本體5。

顯示裝置本體5包括led顯示屏、戶外電子廣告牌。

太陽能電池板1與充電器2之間設(shè)置一個自動轉(zhuǎn)換裝置6，自動轉(zhuǎn)換裝置6連接市電。

本發(fā)明中，該太陽能電池板1是一種染料敏化太陽能電池，其將吸收的光能轉(zhuǎn)換為電能并通過充電器2為蓄電池3充電，蓄電池3通過程控器4連接顯示裝置本體5，顯示裝置本體5包括led顯示屏7、戶外電子廣告牌8，led顯示屏7是通過程控器4內(nèi)的控制程序來實(shí)現(xiàn)顯示什么圖案或者文字，戶外電子廣告牌8是通過程控器4內(nèi)的控制程序來實(shí)現(xiàn)顯示什么圖案或者文字；如果是因?yàn)樘鞖獠缓萌照詹蛔愣沟眯铍姵?的電量不足以為led顯示屏7、戶外電子廣告牌8供電時，自動轉(zhuǎn)換裝置6自動將市電轉(zhuǎn)換過來為蓄電池3充電，確保led顯示屏7、戶外電子廣告牌8等顯示裝置本體5能夠正常顯示或點(diǎn)亮。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，該太陽能電池板1是一種染料敏化太陽能電池，現(xiàn)階段的染料敏化太陽能電池中，其光陽極一般由tio2納米顆粒構(gòu)成，相比其它氧化物半導(dǎo)體材料，其可以得到更好的光電性能；而在影響光電性能的因素中，tio2電極的比表面積、光捕獲效率和載流子遷移率是三個重要的因素，當(dāng)tio2納米顆粒的粒徑越小時，其比表面積越大，但是小顆粒的tio2不僅會增加電子的傳輸路徑，提高光生電子的復(fù)合，而且光利用率低，

因此在本發(fā)明的染料敏化太陽能電池中，包括光陽極、對電極和電解液，其中，光陽極與對電極相對封裝設(shè)置，電解液設(shè)在光陽極與對電極之間，光陽極表面吸附有染料敏化劑。

在本申請的太陽能電池板1中，該光陽極為一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的光陽極，如圖2所示，該光陽極包括透明導(dǎo)電基片11、設(shè)于透明導(dǎo)電基片上的tio2顆粒層12，并且，在該tio2顆粒層12的下部與透明導(dǎo)電基片11接觸處設(shè)有tio2納米棒層13。

結(jié)合圖2，該復(fù)合結(jié)構(gòu)光陽極的制備過程為：

1.清洗透明導(dǎo)電基片11；

2.在透明導(dǎo)電基片11上制備tio2納米棒層13；

3.在tio2納米棒層13之上涂覆tio2顆粒層12；

由于在tio2納米棒之間存在空隙，該tio2顆粒能夠?qū)⑵涮畛洌w上該tio2納米棒層和tio2顆粒層構(gòu)成一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的光陽極，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

本申請中，采用復(fù)合結(jié)構(gòu)的光陽極，在透明導(dǎo)電基片11上，tio2納米棒層13和tio2顆粒層12構(gòu)成tio2的復(fù)合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了tio2光陽極的多功能化，對光電轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生了積極的效果。

在本申請的光陽極結(jié)構(gòu)中，該tio2納米棒與tio2顆粒相結(jié)合，最大限度地提高了其比表面積，增大了染料的吸附效率；另一方面，該tio2納米棒能夠提供電子傳輸?shù)耐ǖ?，從而提高載流子的遷移速率，提高光電轉(zhuǎn)換效率；在第三方面，該tio2顆粒還具有高的光散射性，有利于光散射，增大染料對光能的吸附率。

在上述的光陽極結(jié)構(gòu)中，該tio2納米棒層13厚度為5μm，tio2納米棒直徑為100nm。

本申請中上述的tio2顆粒層中存在很多的空隙，如果將其直接涂覆于透明導(dǎo)電基片上，接觸性能并不好，并且這些空隙增加了光生電子在tio2顆粒層與透明導(dǎo)電基片界面處與氧化還原電解液的復(fù)合，為解決上述問題，在本申請中，在tio2顆粒層與透明導(dǎo)電基片之間設(shè)有tio2納米棒層，該tio2納米棒能夠同時與透明導(dǎo)電基片和tio2顆粒層相接觸，其解決了tio2顆粒與導(dǎo)電基片接觸性能不好的問題，并且提供了電子傳輸?shù)耐ǖ?，同時，tio2納米棒與tio2顆粒同屬tio2材料，有效提高了電子傳輸?shù)倪B通性。

在上述的光陽極結(jié)構(gòu)中，該tio2顆粒層12厚度為20μm，該tio2顆粒層12具有三維連續(xù)的孔結(jié)構(gòu)，該孔結(jié)構(gòu)的直徑為200～400nm，孔壁厚度為100～300nm，并且孔壁是由緊密團(tuán)聚的tio2顆粒和銀包tio2顆粒組成的，其中，兩者物質(zhì)的量比例為2:5。

在該tio2顆粒層12中，呈現(xiàn)三維的連續(xù)的孔結(jié)構(gòu)，tio2顆粒和銀包tio2顆粒緊密團(tuán)聚形成孔結(jié)構(gòu)的孔壁。這些孔結(jié)構(gòu)同時具有高的比表面積和易擴(kuò)散網(wǎng)絡(luò)通道的作用，能夠?yàn)槿玖戏肿訚B入到tio2顆粒層的深處提供理想的通道，從而使光陽極能夠有效的吸附染料分子，其次，電解質(zhì)溶液能夠通過這些孔結(jié)構(gòu)及時有效的還原氧化態(tài)的染料，保證電池循環(huán)有效的持續(xù)進(jìn)行。

在上述的tio2顆粒層12中，該顆粒一部分為tio2顆粒，另一部分為銀包tio2顆粒，其中，銀包tio2顆粒中，tio2顆粒粒徑為2μm，銀包層厚度為200nm。

tio2顆粒是一種常用的染料吸附劑，通常是在透明導(dǎo)電基片表面設(shè)置一層tio2顆粒薄膜用以吸附染料，進(jìn)而構(gòu)成光陽極，而本申請中，將tio2顆粒和銀包tio2顆?；旌?，并且整體呈現(xiàn)一種三維連續(xù)的孔結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為分等級海綿狀的大孔/介孔tio2，大大提升了比表面積，并且，該銀包tio2顆粒中，由于銀包層的設(shè)置，能夠明顯增強(qiáng)對光的散射、反射，使得更多的光被染料吸附，增加光電轉(zhuǎn)換效率。

具體的，上述光陽極的制備過程如下：

步驟1，清洗透明導(dǎo)電基片11

透明導(dǎo)電基片選fto基片，將其裁剪、然后放入丙酮、乙醇、去離子水中依次超聲清洗30min；

步驟2，制備tio2納米棒層13

首先，取25ml的鹽酸滴加到25ml的去離子水中，攪拌均勻，然后用移液槍取2ml的ti(oc4h9)4逐滴滴加到正在攪拌的鹽酸水溶液中，攪拌30min，得到前驅(qū)體溶液，將此前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)移到水熱釜中，同時往水熱釜中放入清洗干凈的fto基片，導(dǎo)電面朝上，200℃下水熱2h，取出fto基片用去離子水和乙醇反復(fù)清洗干凈，在空氣中晾干，即可在fto基片上得到tio2納米棒層；

步驟3，制備tio2顆粒層12

將10ml的ti(oc4h9)4逐滴滴加到100ml的去例子水中，靜置24h后，過濾得到白色沉淀物，將該白色沉淀物放到85℃干燥箱中干燥15h；取上述的白色沉淀物和一定量的銀包tio2顆?；旌希玫交旌项w粒，兩者物質(zhì)的量之比為2:5，然后磁力攪拌均勻；取0.5g的混合顆粒，將其分散到90ml的去離子水中，然后轉(zhuǎn)移到水熱釜中，在195℃下水熱30h，結(jié)束后，將水熱釜中混合沉淀物過濾分離并用去離子水反復(fù)沖洗干凈，最后，80℃干燥15h；將上述干燥后的混合沉淀物制備成漿料，涂覆于步驟2中得到的fto基片表面，將其轉(zhuǎn)移到馬弗爐中在480℃退火30min，然后再510℃退火30min，自然晾干，即得光陽極。

將制備好的光陽極放入50mmol/ln719釕染料的無水乙醇溶液中浸泡24h，取出后用無水乙醇洗去表面殘留的染料敏化劑，吹干后避光保存；在事先打過一個小孔并清洗干凈的fto基底上印刷一層鉑漿料，在馬弗爐中420℃下燒結(jié)30min，得到負(fù)載有鉑電極的對電極。

然后將上述得到的吸附有染料的光陽極與對電極對疊，封裝，注入電解液，封住小孔，組裝成染料敏化太陽能電池，即得本申請的太陽能電池板1。

在氙燈光源(光電流強(qiáng)度7.0ma)下進(jìn)行測試，得到該太陽能電池板的i-v特征曲線，從測試結(jié)果中得到開路電壓voc、短路電流密度jsc、光電轉(zhuǎn)換效率η依次為0.88v、22.64ma/cm²、11.32％，可以看到，本申請的太陽能電池板中，由于tio2納米棒層和tio2顆粒層的設(shè)置，該太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率較佳，達(dá)到11.32％，具備良好的光電轉(zhuǎn)換效率，實(shí)用性強(qiáng)，本發(fā)明的顯示裝置具備節(jié)能、環(huán)保、安全、低成本的良好效果。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳方式，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。