[发明专利]一种太阳能交通安全警示牌

权利要求书

1.一种太阳能交通安全警示牌，包括指示牌本体，所述的指示牌本体的展示面上设有多个交通指示体，在每个交通指示体底部设有LED灯带，指示牌本体下设置有深埋体，在指示牌本体顶部设有太阳能接收板，太阳能接收板通过电控系统与指示牌本体上的多个LED灯带连接，所述的太阳能接收板与指示牌本体之间设置有转向装置；其特征在于：在每个LED灯带下设置有反光体；所述的反光体包括设置在LED灯带的下部且固定连接在指示牌本体上的连接板以及设置在连接板上的反光层；所述的深埋体包括一个连接在指示牌本体下部连接的连接架和设置在连接架下部的延展块；所述太阳能接收板为一种染料敏化太阳能电池，包括光阳极，所述光阳极包括Ti片基底、设于Ti片基底表面的TiO₂/Cu_xO杂化纳米管薄膜、以及设于纳米管薄膜表面的TiO₂复合薄膜；所述TiO₂复合薄膜中包括TiO₂纳米颗粒和In₂O₃/Au纳米颗粒，In₂O₃/Au纳米颗粒表现为核壳结构，In₂O₃纳米颗粒为核结构，Au为壳结构；所述In₂O₃/Au纳米颗粒的粒径为20-30nm，所述TiO₂纳米颗粒粒径为20nm。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能交通安全警示牌，其特征在于，所述TiO₂/Cu_xO杂化纳米管薄膜，其形成过程为首先采用阳极氧化法在Ti片基底表面生长TiO₂纳米管薄膜，然后经Cu_xO杂化，得到所述TiO₂/Cu_xO杂化纳米管薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能交通安全警示牌，其特征在于，所述TiO₂/Cu_xO杂化纳米管管径为150nm。

4.根据权利要求2所述的一种太阳能交通安全警示牌，其特征在于，所述TiO₂/Cu_xO杂化纳米管长度为4μm。

5.根据权利要求2所述的一种太阳能交通安全警示牌，其特征在于，所述TiO₂/Cu_xO杂化纳米管密度为3.9×10⁷根/m²。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能交通安全警示牌，其特征在于，TiO₂复合薄膜中，所述TiO₂纳米颗粒和In₂O₃/Au纳米颗粒的质量比为2:3。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能交通安全警示牌，其特征在于，所述TiO₂复合薄膜厚度为50μm。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能交通安全警示牌，其特征在于，所述染料敏化太阳能电池中光阳极的制备步骤：

步骤1、对Ti片进行裁剪、清洗，其中Ti片的纯度为99.5％以上；

步骤2、工作电极为步骤1中清洗过的Ti片，对电极为铂片，采用阳极氧化法在电化学反应池中制备TiO₂纳米管薄膜，阳极氧化过程在氟化铵含量为0.25wt.％的乙二醇与去离子水的混合溶液中进行，反应在60V电压下进行30min，其中，混合溶液中乙二醇和去离子水的体积比为98:2，反应结合后，在Ti片表面得到TiO₂纳米管薄膜；然后向乙醇溶液中加入醋酸铜，配置30ml溶液，使得醋酸铜浓度为0.13mol/L，随后向醋酸铜溶液中加入10ml超纯水，搅拌均匀，再将上述生长有TiO₂纳米管薄膜的Ti片放入其中，加入2ml的25wt.％氨水，然后将混合溶液放入聚四氟乙烯反应釜中，保持温度为180℃，20h后自然冷却降温，将Ti片取出用无水乙醇洗涤5次，干燥后，在600℃下煅烧1h，得到TiO₂/Cu_xO杂化纳米管薄膜；

步骤3、在20ml的DMF中溶解0.19g的水合硝酸铟固体粉末，然后在80℃下搅拌20min，搅拌均匀后加入0.6g的尿素，继续搅拌至溶液澄清，然后将其在100℃下反应24h，反应结束后，自然冷却，用去离子水和乙醇反复洗涤、离心，得离心产物，70℃下将离心产物干燥后，再500℃下退火2h，其中升温速度为1℃/min，即得到In₂O₃纳米颗粒；在剧烈搅拌的情况下，向190ml超纯水中加入10ml的氯金酸溶液，其中，氯金酸溶液浓度为5mmol/L，然后加入上述的In₂O₃纳米颗粒，按照Au/In₂O₃的质量比为7％，在室温下搅拌10h后，离心收集沉淀并在室温下干燥；将干燥好的产物分散在30ml的超纯水中，然后向其中加入0.13g的氟化铵，搅拌1h，加入0.15g的聚乙烯吡咯烷酮，继续搅拌1h，然后转入聚四氟乙烯反应釜中，升温到110℃保温4h，进行反应，反应完成后，将所得溶液注入到165ml的混合溶液中，其中混合溶液包括5ml的10mmol/L的柠檬酸铵溶液、3ml的10mmol/L的硼氢化钠溶液和157ml的超纯水，90℃下搅拌12h，反应完成后，将所得沉淀物用1mmol/L的NaOH溶液和超纯水离心洗涤，然后以2℃/min的升温速度在390℃下退火2h，自然降温后得到In₂O₃/Au纳米颗粒；

步骤4、按照质量比，将上述的In₂O₃/Au纳米颗粒与TiO2纳米颗粒混合均匀，形成复合浆料，将复合浆料旋涂到步骤2得到的TiO₂/CuxO杂化纳米管薄膜表面，然后将Ti片放入马弗炉中，在170℃下退火2h，反复旋涂几次，使复合浆料层厚度为50μm；随后将Ti片放入马弗炉中，在460℃下煅烧20min然后再510℃下煅烧2h，形成TiO₂复合薄膜，然后将Ti片吸附染料后，得到所述的光阳极。