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一種具有調(diào)溫功能的電氣柜的制作方法

文檔序號:10554194閱讀:250來源:國知局
一種具有調(diào)溫功能的電氣柜的制作方法
【專利摘要】本申請涉及一種具有調(diào)溫功能的電氣柜,包括電氣柜、安裝在電氣柜頂部的太陽能供電系統(tǒng)和安裝于電氣柜上部的溫度控制系統(tǒng),所述電氣柜內(nèi)部設(shè)置發(fā)泡劑填充和外部夾層,所述太陽能供電系統(tǒng)包括染料敏化太陽電池、控制器和蓄電池。
【專利說明】
一種具有調(diào)溫功能的電氣柜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請涉及電氣柜領(lǐng)域,尤其涉及一種具有調(diào)溫功能的電氣柜。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,電氣柜的使用一般為常年置于戶外,其內(nèi)部的電子元件比較脆弱,在嚴(yán)酷環(huán)境下,柜內(nèi)溫度會超出電子元件工作范圍,加速其老化,影響正常工作和使用壽命,給電力系統(tǒng)的安全帶來隱患。
[0003]并且,能源是人類社會一切生產(chǎn)活動的基礎(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;诖耍l(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、企業(yè)活動的研究熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題,本申請?zhí)峁┮环N具有調(diào)溫功能的電氣柜。
[0005]本申請通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種具有調(diào)溫功能的電氣柜,包括電氣柜、安裝在電氣柜頂部的太陽能供電系統(tǒng)和安裝于電氣柜上部的溫度控制系統(tǒng)。
[0007]優(yōu)選地,所述電氣柜內(nèi)部設(shè)置發(fā)泡劑填充和外部夾層。
[0008]優(yōu)選地,所述太陽能供電系統(tǒng)包括染料敏化太陽電池、控制器和蓄電池。
[0009]優(yōu)選地,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。
[0010]優(yōu)選地,所述染料敏化太陽電池的制備步驟如下:
[0011]步驟一,制作FTO基底:
[0012]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1min,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?br>[0013]b)生長氧化媽納米線:使用磁控派射鍍膜技術(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2μπι,間距為50μπι,磁控濺射電流為2Α;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°C保溫5h,自然冷卻后取出;
[0014]c )制備核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線:稱量10ml的無水乙醇溶液,加入Iml的C16H3604Ti,在70°C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°C退火lh,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;
[0015]步驟二,吸附玻璃微珠:
[0016]取20g購買的玻璃微珠(玻璃微珠直徑為5?ΙΟμπι)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10ml,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°C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°C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。
[0017]步驟三,制備對電極:
[0018]選取與光陽極相同尺寸的FTO導(dǎo)電玻璃,然后在其表面磁控派射一層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50nmo
[0019]步驟四,組裝染料敏化太陽電池:
[0020]電解液應(yīng)用傳統(tǒng)的碘/碘三負(fù)離子電解液:首先稱取10ml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Ti02納米粒子,在水浴70攝氏度下,將Ti02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,使其充分混合均勾;
[0021 ] 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600C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。
[0022]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:
[0023]1.本發(fā)明的電氣柜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。
[0024]2.本發(fā)明電氣柜的染料敏化太陽電池的電解液中,加入了Ti02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。
[0025]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。
[0026]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】
[0027]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。
[0028]圖1是本發(fā)明電氣柜結(jié)構(gòu)示意圖。其中,1-電氣柜,2-太陽能供電系統(tǒng),3-溫度控制系統(tǒng)。
[0029]圖2是本發(fā)明電氣柜中的染料敏化太陽電池制作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]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。
[0031]下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來實(shí)現(xiàn)本申請的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本申請的公開,下文中對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。此外,本申請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。此夕卜,本申請?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。
[0032]在本申請的描述中,需要說明的是,除非另有規(guī)定和限定,術(shù)語“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,也可以通過中間媒介間接相連,對于本領(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)語的具體含義。
[0033]能源是人類社會一切生產(chǎn)活動的基礎(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)??;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、企業(yè)活動的研究熱點(diǎn)。
[0034]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)生躍迀并注入納米半導(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,染料分子躍迀回基態(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)。
[0035]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Ti02顆粒作為納米半導(dǎo)體薄膜,由于Ti02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。
[0036]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。
[0037]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0038]實(shí)施例1:
[0039]如圖1,本申請的實(shí)施例涉及一種具有調(diào)溫功能的電氣柜,包括電氣柜1、安裝在電氣柜頂部的太陽能供電系統(tǒng)2和安裝于電氣柜上部的溫度控制系統(tǒng)3。
[0040]優(yōu)選地,所述電氣柜I內(nèi)部設(shè)置發(fā)泡劑填充和外部夾層。
[0041]優(yōu)選地,所述太陽能供電系統(tǒng)2包括染料敏化太陽電池、控制器和蓄電池。
[0042]優(yōu)選地,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。
[0043]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:
[0044]步驟一,制作FTO基底:
[0045]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1min,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?br>[0046]b)生長氧化媽納米線:使用磁控派射鍍膜技術(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2μπι,間距為50μπι,磁控濺射電流為2Α;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°C保溫5h,自然冷卻后取出;
[0047]c )制備核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線:稱量10ml的無水乙醇溶液,加入Iml的C16H3604Ti,在70°C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°C退火lh,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;
[0048]步驟二,吸附玻璃微珠:
[0049]取20g購買的玻璃微珠(玻璃微珠直徑為5?ΙΟμπι)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10ml,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°C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°C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。
[0050]步驟三,制備對電極:
[0051]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50nmo
[0052]步驟四,組裝染料敏化太陽電池:
[0053 ]電解液應(yīng)用傳統(tǒng)的碘/碘三負(fù)離子電解液:首先稱取I OOml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Ti02納米粒子,在水浴70攝氏度下,將Ti02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,使其充分混合均勾;
[0054]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600C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。
[0055]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I?ΙΟμπι,直徑50nm,密度為19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)18.6% ;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。
[0056]通過測試,本發(fā)明的電氣柜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,該電能可以用來控制電氣柜溫度控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對柜內(nèi)制冷或制熱的功能,從而保證柜內(nèi)溫度在電器元件的工作溫度范圍之內(nèi),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。
[0057]實(shí)施例2:
[0058]如圖1,本申請的實(shí)施例涉及一種具有調(diào)溫功能的電氣柜,包括電氣柜1、安裝在電氣柜頂部的太陽能供電系統(tǒng)2和安裝于電氣柜上部的溫度控制系統(tǒng)3。
[0059]優(yōu)選地,所述電氣柜I內(nèi)部設(shè)置發(fā)泡劑填充和外部夾層。
[0060]優(yōu)選地,所述太陽能供電系統(tǒng)2包括染料敏化太陽電池、控制器和蓄電池。
[0061]優(yōu)選地,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。
[0062]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:
[0063]步驟一,制作FTO基底:
[0064]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1min,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?br>[0065]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2μπι,間距為50μπι,磁控濺射電流為2Α;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°C保溫5h,自然冷卻后取出;
[0066]C )制備核殼結(jié)構(gòu)氧化媽納米線:稱量I O O m I的無水乙醇溶液,加入I m I的C16H3604Ti,在70°C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°C退火lh,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;
[0067]步驟二,吸附玻璃微珠:
[0068]取20g購買的玻璃微珠(玻璃微珠直徑為5?ΙΟμπι)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10ml,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°C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°C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。
[0069]步驟三,制備對電極:
[0070]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50nmo
[0071 ]步驟四,組裝染料敏化太陽電池:
[0072 ]電解液應(yīng)用傳統(tǒng)的碘/碘三負(fù)離子電解液:首先稱取I OOml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Ti02納米粒子,在水浴70攝氏度下,將Ti02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,使其充分混合均勾;
[0073]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600C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。
[0074]優(yōu)選的,在FTO基底上,當(dāng)經(jīng)過熱氧化法生長的氧化媽納米線長度在I?6μηι,直徑60nm,密度為18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。
[0075]通過測試,本發(fā)明的電氣柜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,該電能可以用來控制電氣柜溫度控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對柜內(nèi)制冷或制熱的功能,從而保證柜內(nèi)溫度在電器元件的工作溫度范圍之內(nèi),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。
[0076]實(shí)施例3:
[0077]如圖1,本申請的實(shí)施例涉及一種具有調(diào)溫功能的電氣柜,包括電氣柜1、安裝在電氣柜頂部的太陽能供電系統(tǒng)2和安裝于電氣柜上部的溫度控制系統(tǒng)3。
[0078]優(yōu)選地,所述電氣柜I內(nèi)部設(shè)置發(fā)泡劑填充和外部夾層。
[0079]優(yōu)選地,所述太陽能供電系統(tǒng)2包括染料敏化太陽電池、控制器和蓄電池。
[0080]優(yōu)選地,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。
[0081]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:
[0082]步驟一,制作FTO基底:
[0083]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1min,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?br>[0084]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2μπι,間距為50μπι,磁控濺射電流為2Α;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°C保溫5h,自然冷卻后取出;
[0085]c)制備核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線:稱量10ml的無水乙醇溶液,加入Iml的C16H3604Ti,在70°C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°C退火lh,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;
[0086]步驟二,吸附玻璃微珠:
[0087]取20g購買的玻璃微珠(玻璃微珠直徑為5?ΙΟμπι)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10ml,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°C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°C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。
[0088]步驟三,制備對電極:
[0089]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50nmo
[0090]步驟四,組裝染料敏化太陽電池:
[0091]電解液應(yīng)用傳統(tǒng)的碘/碘三負(fù)離子電解液:首先稱取IOOml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Ti02納米粒子,在水浴70攝氏度下,將Ti02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,使其充分混合均勾;
[0092]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600C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。
[0093]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I?5μπι,直徑70nm,密度為19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)17.2% ;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。
[0094]通過測試,本發(fā)明的電氣柜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,該電能可以用來控制電氣柜溫度控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對柜內(nèi)制冷或制熱的功能,從而保證柜內(nèi)溫度在電器元件的工作溫度范圍之內(nèi),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。
[0095]實(shí)施例4:
[0096]如圖1,本申請的實(shí)施例涉及一種具有調(diào)溫功能的電氣柜,包括電氣柜1、安裝在電氣柜頂部的太陽能供電系統(tǒng)2和安裝于電氣柜上部的溫度控制系統(tǒng)3。
[0097]優(yōu)選地,所述電氣柜I內(nèi)部設(shè)置發(fā)泡劑填充和外部夾層。
[0098]優(yōu)選地,所述太陽能供電系統(tǒng)2包括染料敏化太陽電池、控制器和蓄電池。
[0099]優(yōu)選地,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。
[0100]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:
[0101]步驟一,制作FTO基底:
[0102]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1min,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?br>[0103]b)生長氧化媽納米線:使用磁控派射鍍膜技術(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2μπι,間距為50μπι,磁控濺射電流為2Α;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°C保溫5h,自然冷卻后取出;
[0104]c )制備核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線:稱量10ml的無水乙醇溶液,加入Iml的C16H3604Ti,在70°C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°C退火lh,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;
[0105]步驟二,吸附玻璃微珠:
[0106]取20g購買的玻璃微珠(玻璃微珠直徑為5?ΙΟμπι)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10ml,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°C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°C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。
[0107]步驟三,制備對電極:
[0108]選取與光陽極相同尺寸的FTO導(dǎo)電玻璃,然后在其表面磁控派射一層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50nmo
[0109]步驟四,組裝染料敏化太陽電池:
[0110]電解液應(yīng)用傳統(tǒng)的碘/碘三負(fù)離子電解液:首先稱取10ml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Ti02納米粒子,在水浴70攝氏度下,將Ti02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,使其充分混合均勾;
[0111]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600C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。
[0112]優(yōu)選的,在FTO基底上,當(dāng)經(jīng)過熱氧化法生長的氧化媽納米線長度在I?4μηι,直徑80nm,密度為19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)15.1%;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。
[0113]通過測試,本發(fā)明的電氣柜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,該電能可以用來控制電氣柜溫度控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對柜內(nèi)制冷或制熱的功能,從而保證柜內(nèi)溫度在電器元件的工作溫度范圍之內(nèi),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。
[0114]實(shí)施例5:
[0115]如圖1,本申請的實(shí)施例涉及一種具有調(diào)溫功能的電氣柜,包括電氣柜1、安裝在電氣柜頂部的太陽能供電系統(tǒng)2和安裝于電氣柜上部的溫度控制系統(tǒng)3。
[0116]優(yōu)選地,所述電氣柜I內(nèi)部設(shè)置發(fā)泡劑填充和外部夾層。
[0117]優(yōu)選地,所述太陽能供電系統(tǒng)2包括染料敏化太陽電池、控制器和蓄電池。
[0118]優(yōu)選地,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。
[0119]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:
[0120]步驟一,制作FTO基底:
[0121]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1min,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?br>[0122]b)生長氧化媽納米線:使用磁控派射鍍膜技術(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2μπι,間距為50μπι,磁控濺射電流為2Α;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°C保溫5h,自然冷卻后取出;
[0123]c )制備核殼結(jié)構(gòu)氧化鎢納米線:稱量10ml的無水乙醇溶液,加入Iml的C16H3604Ti,在70°C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°C退火lh,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;
[0124]步驟二,吸附玻璃微珠:
[0125]取20g購買的玻璃微珠(玻璃微珠直徑為5?ΙΟμπι)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10ml,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°C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°C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。
[0126]步驟三,制備對電極:
[0127]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50nmo
[0128]步驟四,組裝染料敏化太陽電池:
[0129]電解液應(yīng)用傳統(tǒng)的碘/碘三負(fù)離子電解液:首先稱取IOOml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Ti02納米粒子,在水浴70攝氏度下,將Ti02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,使其充分混合均勾;
[0130]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600C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。
[0131]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5?ΙΟμπι,直徑90nm,密度為18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)15.4% ;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。
[0132]通過測試,本發(fā)明的電氣柜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,該電能可以用來控制電氣柜溫度控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對柜內(nèi)制冷或制熱的功能,從而保證柜內(nèi)溫度在電器元件的工作溫度范圍之內(nèi),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。
[0133]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。
[0134]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。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有調(diào)溫功能的電氣柜,其特征在于:包括電氣柜、安裝在電氣柜頂部的太陽能供電系統(tǒng)和安裝于電氣柜上部的溫度控制系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣柜,其特征在于:所述電氣柜內(nèi)部設(shè)置發(fā)泡劑填充和外部夾層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣柜,其特征在于:所述太陽能供電系統(tǒng)包括染料敏化太陽電池、控制器和蓄電池。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電氣柜,其特征在于,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。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電氣柜,其特征在于,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1min,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? 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2μπι,間距為50μπι,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°C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10ml的無水乙醇溶液,加入Iml的C16H3604Ti,在.70°C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°C退火lh,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?ΙΟμπι)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10ml,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°C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°C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50nmo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1 O m I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Ti02納米粒子,在水浴70攝氏度下,將Ti02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,使其充分混合均勾; 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°C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。
【文檔編號】H01G9/20GK105914042SQ201610519005
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】潘燕
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