[实用新型]聚合物锂离子电池/染料敏化太阳能电池风光互补路灯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种路灯，尤其是涉及聚合物锂离子电池/染料敏化太阳能电池风光互补路灯。

背景技术

随着传统能源资源的日益紧张和人们环保意识的增强，太阳能路灯由于其节能、环保等优点受到国内外的广泛重视。太阳能路灯白天撷取太阳能，并转化成电能存于蓄电池中，供夜间照明使用。使用太阳能路灯，能够大大降低用电单位的电费开支。然而，受实际蓄电池蓄电能力的限制，再加上天气有时忽晴忽阴，有时连续阴雨，这样的话，太阳能路灯就会由于撷取不到足够的太阳能，而丧失照明功能。采用太阳能、风能互补的联合照明方式，可大大改善照明的不稳定性，但是风力发电受到有风无风、风大风小的影响，如果遇到像2009年2月上海地区连续近一个月的阴雨和微风天气，太阳能路灯由于得不到足够的电力也同样会造成照明的不稳定性。很多太阳能路灯采用普通照明电力作为备用电源，这在电网铺设发达的地区是比较实惠的，然而在荒郊野外、山区、海岛等人烟稀少的地区，铺设电缆的成本是非常高的，如果仅仅是为了补充路灯照明电力不足是极不合算的。现有的多晶硅太阳能电池技术却面临着来自发电成本和“绿色”生产制造方式两方面的重大挑战。一方面，晶体硅太阳能电池的发电成本居高不下，是传统的火电、水电成本的5倍以上，与传统电力相比，在价格上缺乏竞争力；另一方面，晶体硅太阳能电池板在制造过程中产生的污染和能耗跟天然气或煤发电相当，这使得太阳能电池技术本身所固有的无污染、可再生、绿色环保的发电过程给环境带来的好处被制造过程中的高污染和高能耗所抵消。如果不解决高成本和“绿色”制造问题，太阳能电池的大规模发展和应用的前景堪忧。铅酸蓄电池，严重污染环境，且铅酸蓄电池蓄电能力有限，寿命短。近几年兴起的染料敏化太阳能电池技术，可有效解决多晶硅太阳能电池的弊端。

染料敏化太阳电池(DSSC)是1991年由瑞士洛桑高等工业学校M.Graetzel教授领导的研究小组利用大自然光合作用原理，实用新型的第三代太阳能电池技术。该技术采用了和硅电池完全不同的结构和光电转化原理，其原料成本和制备工艺成本大大下降，仅为硅电池的十分之一或更低；而且该技术采用的制作工艺相对简单、能耗低、污染小，对环境友好；此外，染料敏化电池还有其他方面的优势，如对光照条件要求不高，即便在阳光不太充足的室内也可使用；如果用塑料、金属板等柔性基板替代玻璃，即制成可弯曲的柔性电池；将它做成显示器，则可一边发电，一边发光，实现能源自给自足。以上这些特点使得染料敏化太阳电池表现出强大的商业应用价值和潜在的竞争力，成为太阳能电池技术领域研究的热点之一。其原材料极其丰富、工艺技术相对简单、生产成本低，在大规模产业化生产中占绝对优势，并且原材料和生产工艺都是无毒、无污染的，可回收再利用，对节能环保具有重要的现实意义。DSSC的光电染料敏化太阳电池(DSSC：Dye Sensitized SolarCell)以其低成本、绿色制造和高转换效率等特点成为新一代太阳能电池技术的主要候选者之一。未来的发展集中在如何进一步提高转换效率、可靠性，开发可大面积集成制造方面。