[发明专利]环保节能的太阳能天窗

摘要

本发明公开一种环保节能的太阳能天窗，包括天窗安装框，天窗安装框固定安装在汽车车顶，天窗安装框中水平安装有太阳能板容纳盒和天窗玻璃组件，太阳能板容纳盒的前左右侧均开口，太阳能板容纳盒中正对设有两个太阳能电池组，太阳能板容纳盒与天窗玻璃组件通过铰链连接，天窗玻璃组件与天窗安装框通过转动组件连接。与现有技术相比，本发明既保证车内光线的充足，还可以打开和封闭车内外空气通道，促进空气流通，采用旋转展开的方式将太阳能板容纳盒中层叠的太阳能电池板依次旋出，增大太阳能电池板的总面积，提高太阳能电源的功率，薄膜太阳能电池板通过设置主、副导电极能高效收集和传导电池中的电子，凝胶电解质提高电池的短路电流和开路电压。 1

主权项

1.一种环保节能的太阳能天窗，包括天窗安装框(1)，所述天窗安装框(1)固定安装在汽车车顶，其特征在于：所述天窗安装框(1)中水平安装有太阳能板容纳盒(2)和天窗玻璃组件(3)，所述太阳能板容纳盒(2)的前、左、右侧均开口，所述太阳能板容纳盒(2)中正对设有两个太阳能电池组，所述太阳能板容纳盒与所述天窗玻璃组件通过铰链连接，所述天窗玻璃组件(3)与所述天窗安装框(1)通过转动组件(9)连接；

所述太阳能电池组包括从上而下正对叠放的四块太阳能电池板(5)，四块所述太阳能电池板(5)从上而下依次为第一板块(5a)、第二板块(5b)、第三板块(5c)和第四板块(5d)，所述太阳能电池板(5)为正方形板，所述太阳能电池板(5)的外侧前角固定连接有托板(6)，所述托板(6)上开设有通孔，四个所述通孔穿过同一个旋转轴(7)，该旋转轴(7)的上端与所述太阳能板容纳盒(2)顶板轴承连接，该旋转轴(7)的下端伸入所述太阳能板容纳盒(2)底座连接有旋转电机(8)，能使四块所述太阳能电池板(5)从折叠状态旋转至展开状态；

所述太阳能电池板(5)包括托架和贴附在该托架上薄膜太阳能电池板(4)，所述薄膜太阳能电池板包括对合封装的光阳极组件(41)和对电极组件(42)，所述光阳极组件(41)包括至少两个光阳极单元，所述对电极组件(42)包括至少两个对电极单元，相邻的光阳极单元之间和相邻的对电极单元之间分别设有间隔层(47)，所述光阳极单元与所述对电极单元一一对应形成电池单元，所述电池单元中填充有凝胶电解质(43)，所述光阳极组件(41)和所述对电极组件(42)上分别设有主导电极(44)，所述主导电极(44)的长度方向与所述光阳极组件(41)和所述对电极组件(42)的长度方向一致，所述主导电极(44)上梳状分布有多个副导电极(45)，所述凝胶电解质包括双离子液体电解质、凝胶剂、TiO₂纳米粒子。

2.根据权利要求1所述的环保节能的太阳能天窗，其特征在于：所述天窗玻璃组件(3)包括玻璃固定框(31)，该玻璃固定框(31)中固定安装有天窗玻璃(32)，所述玻璃固定框(31)的前框体与所述太阳能板容纳盒(2)底座通过铰链连接，所述转动组件(9)包括水平设置的翻转电机(91)，该翻转电机(91)设置在所述天窗安装框(1)中，所述翻转电机(91)的输出端连接有翻转轴(92)，所述翻转轴上固套有外花键，所述玻璃固定框(31)的后框体中水平开设有翻转连接通孔(33)，该翻转连接通孔(33)的孔壁固定连接有与所述外花键相适应的内花键。

3.根据权利要求1或2所述的环保节能的太阳能天窗，其特征在于：相邻的两块所述托板(6)之间活动连接有限位管(10)，所述限位管(10)的管口与所述通孔的孔口重合，所述旋转轴(7)竖直穿过四个所述托板(6)和三个所述限位管(10)，所述第二板块(5b)上的托板(6)与所述旋转轴(7)固定连接，第一板块(5a)、第三板块(5c)和第四板块(5d)上的托板(6)分别与所述旋转轴(7)活动连接，所述太阳能电池板(5)上设有板块扣接件(11)，所述第二板块(5b)随所述旋转轴(7)转动时，板块扣接件(11)能带动第三板块(5c)和第四板块(5d)从折叠状态旋转至展开状态。

4.根据权利要求3所述的环保节能的太阳能天窗，其特征在于：所述板块扣接件(11)包括上扣接板(11a)和下扣接板(11b)，所述上扣接板(11a)与所述太阳能电池板(5)的左侧边固定连接，所述下扣接板(11b)与所述太阳能电池板(5)的前侧边固定连接，所述第二板块(5b)、第三板块(5c)和第四板块(5d)上均设有所述上扣接板(11a)，所述第一板块(5a)、第二板块(5b)和第三板块(5c)上均设有所述下扣接板(11b)，所述太阳能电池板(5)转动展开时，所述上扣接板(11a)与相应的所述下扣接板(11b)抵接。

5.根据权利要求1、2或4任一项所述的环保节能的太阳能天窗，其特征在于：所述双离子液体电解质包括摩尔比为1：(0.5～1.5)的锍阳离子液体和二乙基甲基锍碘离子液体、碘化锂、碘、4‑叔丁基吡啶和碳酸丙二酯；所述锍阳离子液体中的阳离子为[(CH₃)₂SC₄H₉]⁺，阴离子为[N(SO₂CF₃)₂]^‑、[C(SO₂CF₃)₃]^‑，[PF₆]^‑、[(C₂F₅)₃PF₃]^‑中的一种或两种以上。

6.根据权利要求5所述的环保节能的太阳能天窗，其特征在于：所述凝胶剂采用以下方法获得：依次将摩尔比为1：1.16的乙烯基苄氯和二乙烯基苯，三氟化硼和正庚万投入反应器中，在25℃下，边搅拌边进行阳离子聚合反应，反应时间15min，之后加入乙醇中止反应，将反应物过滤，所得沉淀用乙醇冲洗，然后在60℃下真空干燥24h，得到所述凝胶剂。

7.根据权利要求1、2或6任一项所述的环保节能的太阳能天窗，其特征在于：所述TiO2纳米粒子采用以下方法获得：将质量比为1:1的甲基咪唑和TiO2投入DMF中，超声5min，然后在25℃下，剧烈搅拌24h，所得产物离心分离，将分离的粗产物用乙醇清洗，最后在60℃下真空干燥24h，得到所述TiO2纳米粒子。

8.根据权利要求7所述的环保节能的太阳能天窗，其特征在于：所述光阳极单元包括第一基底(41a)，所述第一基底(41a)上等距平行开设有多个第一条形凹槽(41b)，所述第一条形凹槽(41b)的长度方向与第一基底(41a)的宽度方向一致，所述第一基底(41a)上涂覆有第一导电层(41c)，所述第一条形凹槽(41b)中设有副导电极(45)，多个所述副导电极(45)上连接有同一个主导电极(44)，所述主导电极(44)上覆盖有硬质绝缘层(48)，所述第一导电层(41c)上设有光电转换层(41e)，设置在所述第一基底(41a)上的副导电极(45)与光电转换层(41e)之间设有电极保护层(46)。

9.根据权利要求1、4或7任一项所述的环保节能的太阳能天窗，其特征在于：所述对电极单元包括第二基底(42a)，所述第二基底(42a)上开设有与所述第一条形凹槽(41b)相对应的第二条形凹槽(42b)，所述第二条形凹槽(42b)的长度方向与所述第二基底(42a)的宽度方向一致，所述第二基底(42a)上涂覆有第一导电层(41c)，所述第二条形凹槽(42b)中设有副导电极(45)，多个所述副导电极(45)上连接有同一个主导电极(44)，所述主导电极(44)上覆盖有硬质绝缘层(48)，所述第一导电层(41c)上设有第二导电层(42c)，设置在所述第二基底(42a)上的副导电极(45)与第二导电层(42c)之间设有电极保护层(46)。

10.根据权利要求9所述的环保节能的太阳能天窗，其特征在于：所述第一基底(41a)和所述第二基底(42a)均为透明玻璃衬底，所述第一导电层(41c)为FTO膜，所述第二导电层(42c)为Pt膜，所述主导电极(44)和所述副导电极均为银电极，硬质绝缘层(48)和电极保护层(46)均为耐腐蚀玻璃，所述间隔层(47)为热性粘结剂或UV固化胶，所述光电转换层(41e)为吸附N719染料的TiO₂层。