[发明专利]基于太阳能跟踪器的太阳能路灯

权利要求书

1.基于太阳能跟踪器的太阳能路灯，其特征在于，包括太阳能跟踪器、灯头、灯柱、太阳能电池板，灯柱上安装灯头和太阳能跟踪器，太阳能跟踪器与太阳能电池板连接；所述的太阳能电池板基于染料敏化太阳能电池，所述染料敏化太阳能电池包括光阳极，所述光阳极包括FTO基底，在FTO基底表面设有TiO₂复合薄膜，且，所述TiO₂复合薄膜中镶嵌有Ti金属网；所述TiO₂复合薄膜是通过丝网印刷TiO₂复合浆料所形成的，所述TiO₂复合浆料中包括空心镍/TiO₂复合颗粒。

2.根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征在于，所述空心镍/TiO₂复合颗粒表现为双层空心结构，镍层在内，TiO₂层在外，其是以空心镍为基体，用化学镀的方法在镍层表面包覆TiO₂层构成的。

3.根据权利要求2所述的太阳能路灯，其特征在于，所述空心镍/TiO₂复合颗粒中，该空心镍粒径为1μm，该镍层厚度为0.1μm，该TiO₂层厚度为100nm。

4.根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征在于，所述TiO₂复合薄膜厚度为100μm。

5.根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征在于，所述Ti金属网为500目，单根Ti直径为30μm。

6.根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征在于，所述染料敏化太阳能电池制备过程为：

步骤1，制备对电极

对电极为分散有铂的FTO基底，将对电极切割成与光阳极相同的尺寸，并在所需的位置钻孔，然后清洗备用；

步骤2，制备光阳极

a，所用的羰基铁粉为α-Fe纯度99.5％，粒径为1μm；首先将羰基铁粉在丙酮中超声30min，然后将其放入1mol/L的稀盐酸溶液中，浸泡15s，经乙醇和去离子水清洗后，干燥；将硫酸镍溶液和酒石酸钾钠溶液混合，搅拌2h，加入硫脲溶液继续搅拌1h，让硫脲充分溶解，加入水合肼溶液，充分搅拌得到浑浊液，边搅拌边缓慢滴加1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值为11.5，得到镀液；然后，将配好的镀液放置在95℃水浴中，10min后将上述干燥的羰基铁粉倒入镀液中，95℃恒温水浴匀速搅拌，反应，直至完全没有气泡逸出；将所得的羰基铁/镍复合粉放入1mol/L的稀盐酸中，粉体与稀盐酸剧烈反应，并伴有大量气体逸出，当粉末由容器底部漂浮到溶液表面时，将粉体用磁铁分离，经去例子水和乙醇多次洗涤，烘干后得到空心镍粉末；配置2.8％体积含量的钛酸丁酯的乙醇溶液，不断搅拌均匀，然后取空心镍粉末，放入钛酸丁酯的乙醇溶液，浸没时间为5s，然后快速将空心镍取出，重复放入、取出10次，然后将空心镍粉末在350℃退火2h，得到空心镍/TiO₂复合颗粒，然后将其制备成TiO₂复合浆料；

b，将Ti金属网裁剪成需要尺寸，用丙酮、乙醇、去离子水清洗干净，然后用氮气吹干；将质量分数为40％的氢氟酸与去例子水混合，两者体积比为HF：去离子水＝1:25，然后将清洗好的Ti金属网放入HF水溶液中，化学腐蚀，使得Ti丝直径减小到30μm，然后用乙醇和去离子水清洗Ti金属网，氮气吹干，压平，得到所需Ti金属网；

c，光阳极基底为FTO基底，将其切割，清洗干净，然后配置0.04M的TiCl₄水溶液，将清洗干净的FTO基底放入TiCl₄水溶液中，在80℃下保持1h，取出，用去离子水反复冲洗，然后将FTO基底放入马弗炉中，在400℃退火1h；采用丝网印刷法将TiO₂复合浆料涂覆在处理过的FTO基底上，然后将处理过的Ti金属网压入TiO₂复合浆料中，然后在表面继续涂覆浆料，达到所需厚度，将旋涂好浆料的FTO基底在250℃干燥5h，然后在290℃煅烧10min、340℃煅烧5min、380℃煅烧50min、440℃煅烧15min、480℃煅烧20min；将煅烧后的FTO基底浸入到0.05mM染料N-719的乙腈和叔丁醇混合溶液中，乙腈和叔丁醇体积比为1:1，停留24h，取出后晾干，得到所述的光阳极；

步骤3，将光阳极与对电极共同组成一个三明治结构的电池，两电极之间进行封装；在两电极之间注入电解液，电解液应用传统的碘/碘三负离子电解液，首先称取100ml的乙腈溶液，向其中加入0.1M的碘化锂，0.1M单质碘，0.6M4-叔丁基吡啶和0.6M的四丁基碘化铵，避光超声5min，使其充分溶解；然后称取5g的纳米银粒子，将其加入混合溶液中，充分混合。