[发明专利]装置和制造装置的方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及装置和制造装置的方法。尤其涉及能够采集能量并存储能量的装置。

背景技术

提供能够采集能量并存储能量的装置将是有用的。

发明内容

根据本发明的各个、但未必所有实施例，提供了一种装置，其包括：电荷存储部件；以及能量采集部件，其中电荷存储部件和能量采集部件经由公共电极集成。

根据本发明的各个、但未必所有实施例，提供了一种制造装置的方法，其包括：在公共电极的第一侧上形成电荷存储部件；以及在公共电极的第二侧上形成能量采集部件，第二侧与第一侧相对。

附图说明

为了更好地理解本发明实施例的各个示例，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中：

图1示意性地示出了集成电荷存储部件和能量采集部件的混合装置；

图2示出了混合装置的示例，其中电荷存储部件是电池而能量采集部件是太阳能电池；

图3示出了混合装置的示例，其中电荷存储部件是锂离子电池而能量采集部件是染料敏化太阳能电池；

图4A和4B示意性地示出了用于制造混合装置的过程；以及

图5示出了制造的混合装置的剖视图。

具体实施方式

附图出了装置2，其包括：电荷存储部件4；以及能量采集部件6，其中电荷存储部件4和能量采集部件6经由公共电极8集成。

图1示意性地示出了装置2，其包括：电荷存储部件4；以及能量采集部件6。装置2是混合装置，该混合装置将电荷存储部件4和能量采集部件6集成为单个整体——装置2。

电荷存储部件4和能量采集部件6经由公共电极8集成。公共电极8在电荷存储部件4和能量采集部件6之间形成间隔体。单个公共电极8既作为电荷存储部件4的阳极电极又作为能量采集部件6的阴极电极来操作。

电荷存储部件4可以是电化学能量存储部件10，诸如电池或静电能量存储部件(如电容器)。

图2示出了装置2的示例，其中电荷存储部件4是电池10而其中能量采集部件6是太阳能电池。

公共电极8被配置成作为电池4的阳极和太阳能电池6的阴极来操作。

太阳能电池6包括将光激发的电子传输到公共电极8以给电池4充电的半导体。例如，太阳能电池6可以是硅太阳能电池或染料敏化太阳能电池。

图3示出了装置2的示例，其中电池4是锂离子电池10而太阳能电池6是染料敏化太阳能电池20。装置2是柔性的。它可以被弯曲或折曲。

在这个示例中，公共电极8可以包括金属锂或导电纳米碳或适于形成锂离子电池阳极12和太阳能电池6阴极22的一些其他材料。

太阳能电池6是基于TiO₂和碘化物体系(iodide system)的染料敏化太阳能电池。染料敏化太阳能电池6是柔性的，并且按顺序包括外部柔性透明电极23；半导体26；太阳能电池电解质28以及公共电极8。

外部柔性透明电极23包括具有透明导电材料24涂覆在其内表面上的柔性的透明基底21。

基底21可以例如由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)形成。

导电材料24可以包括，例如氟掺杂的氧化锡(FTO)；氧化铟锡(ITO)或石墨烯。

在这个示例中，半导体26包括纳米晶半导体和染料，例如涂覆有染料的TiO₂纳米结构。纳米结构可以提供保持染料分子的空间。染料是吸收太阳光的分子染料，诸如例如钌多吡啶(ruthenium-polypyridine)。

TiO₂纳米结构可以是例如TiO₂纳米管阵列，或者可以包括在导电碳纤维上的刷状纳米结构的TiO₂。

太阳能电池电解质28包括碘化物阳离子。例如，它可以是包括碘化锂的聚合物电解质。物理间隔体层可以定位在公共电极8和半导体26之间以防止电短路但允许电解质28的扩散。

电荷存储部件4是柔性的锂离子电池10。它包括公共电极8，包括锂阴离子的电池电解质16和包括复合氧化锂的电池阴极电极14。

公共电极8被配置成成作为锂离子电池10的阳极12来操作。例如，公共电极8可以包括金属锂或导电纳米碳。