[发明专利]染料敏化太阳能电池应用在冬季棉帽上的供电装置

说明书

技术领域

本发明涉及染料敏化太阳能电池应用在冬季棉帽上的供电装置，属于新能源应用技术领域。 

背景技术

冬季，石油工人在野外从事劳动，战士在野外巡逻、执勤时，为了防寒，头顶上必须戴上冬季棉帽。根据棉帽中棉花夹层的厚薄，可以将冬季棉帽分为薄棉帽和厚棉帽两种。人们在长江中、下游地区过冬，冬季只需在头上戴上薄棉帽就可以度过三九寒冬。在华北平原、黄土高原，冬季需要在头上戴上厚棉帽，也能度过三九寒冬。可是，在青藏高原、黑龙江省北部、内蒙古草原、有些地区冬季夜间的最低气温达到零下二十多度到三十多度，在呼啸的北风中，人的头顶上即使戴上厚实的棉帽，在漫长的冬季黑夜里从事野外工作很难挡住严寒对头脑部的侵袭，人们必须想出更好的办法来设计制造出能够缩短昼夜温度差别的、具有一定的保暖功能的冬季棉帽。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺点，提供染料敏化太阳能电池应用在冬季棉帽上的供电装置来提高冬季棉帽的夜间保暖功能，使冬季棉帽在夜间也能保持10℃－20℃的适宜温度，保护人的头脑安全越冬。曾经有人在冬季棉帽的棉花夹层中安装小型的无汞碱性电池和电热丝来产生热量，由于废弃的无汞碱性电池丢弃后、会对生态环境造成污染，很细的电热丝在使用中容易折断，引燃棉花夹层，对人的头部造成伤害。本发明采用荣获中国科学院科技进步一等奖的PTC新产品作为发热材料，这种PTC发热材料新产品在发热过程中无明火，无火灾危险，可自动控温，还可在外围设计附加保险丝和温控开关，提高产品的安全可靠性；PTC新产品高效、稳定、寿命长、耗电量小，启动温度低，还能除湿。在冬季棉帽的顶部安装柔性的染料敏化太阳能电池，使冬季棉帽在太阳光的照射下实现自发电，并向安装在冬季棉帽的棉花夹层中的PTC发热材料安全供电、安全用电，显著提高了冬季棉帽抵御严寒时采用电暖措施时的安全性能。 

2011年12月14日“中国知识产权报”专利周刊版头条刊登了题目为“中国应抓住第三代太阳能电池发展机遇”的文章。文章指出“太阳能因具有安全、绿色，不受地理限制的特点，已成为可替代能源的重要选择对象”。第一代和第二代太阳能电池由于其在发展过程中存在局限性，人们更看好第三代太阳能电池。第三代太阳能电池是指染料敏化太阳能电池。在太阳能电池的市场销售中，我们要克服第一代和第二代太阳能电池偏重出口的做法，应该大力研发第三代太阳能电池终端应用产品，同时重视国际和国内两个市场的产品销售，将染料敏化太阳能电池应用在冬季棉帽上实现自发电、自供电，就是开拓染料敏化太阳能电池广泛应用的一个实例。 

本发明的有益效果是：（1）保护生态环境，染料敏化太阳能电池在发电的过程中不排放二氧化碳，对生态环境不会造成污染；（2）在棉花夹层中安装PTC新型发热材料，在发热增温的时候，无明火，可以控温，确保产品使用时的安全可靠性。 

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的： 

由冬季棉帽1、染料敏化太阳能电池2、导电线3、微型控制器4、LED照明灯5、帽檐6、储能电池7、光敏自控开关甲8、光敏自控开关乙9、PTC发热材料10、棉花夹层11共同组成染料敏化太阳能电池应用在冬季棉帽上的供电装置；

在冬季棉帽1的顶部安装染料敏化太阳能电池2，在冬季棉帽1的顶部和周围的棉花夹层11里安装导电线3、微型控制器4、PTC发热材料10，在冬季棉帽1的帽檐6里安装储能电池7和导电线3，在帽檐6的上表面安装光敏部件外露的光敏自控开关甲8和光敏自控开关乙9、在帽檐6上部的冬季棉帽1的前部表面上安装LED照明灯5；

染料敏化太阳能电池2通过导电线3与微型控制器4连接，微型控制器4通过导电线3与光敏自控开关甲8连接，光敏自控开关甲8通过导电线3与储能电池7连接，储能电池7通过导电线3与光敏自控开关乙9连接，光敏自控开关乙9通过导电线3与LED照明灯5连接，光敏自控开关乙9通过导电线3与PTC发热材料10连接。

PTC发热材料10产品设计范围的电压是：6V－48V或100V－120V。 

LED照明灯5的功率是0.02W－1W。 

染料敏化太阳能电池2是紫红色染料敏化太阳能电池或绿色染料敏化太阳能电池或桔黄色染料敏化太阳能电池。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。 

具体实施方式