[发明专利]基于太阳能蓄能的交通指示装置

权利要求书

1.一种基于太阳能蓄能的交通指示装置，其特征在于，包括支撑立柱、指示标志模块和太阳能蓄能模块，该支撑立柱通过固定件进行固定，该支撑立柱的顶部通过固定件连接指示标志模块，该指示标志模块的顶部设有太阳能蓄能模块；该指示标志模块上设有指示装置，该支撑立柱上设有充电接口；上述的太阳能蓄能模块为一种染料敏化太阳能电池，该染料敏化太阳能电池包括光阳极、吸附在光阳极表面的染料敏化剂、与光阳极对置的对电极、及设置在光阳极和对电极之间的电解液；该光阳极为一种基于SnO₂纳米材料的光阳极，该光阳极包括FTO基底、SnO₂颗粒层、SnO₂纳米线层，该SnO₂颗粒层设于FTO基底表面，该SnO₂纳米线层嵌入上述的SnO₂颗粒层并在其表面形成SnO₂纳米线层。

2.根据权利要求1所述的交通指示装置，其特征在于，上述光阳极中，该SnO₂颗粒层厚度为20μm，粒径为3μm，该SnO₂颗粒是以茶花花粉为模板通过水热法制备；SnO₂纳米线层厚度为5μm，其以水热法制备，该SnO₂纳米线长度为5μm，直径为100nm。

3.根据权利要求2所述的交通指示装置，其特征在于，上述的指示装置为LED灯。

4.根据权利要求2所述的交通指示装置，其特征在于，上述的充电接口包括USB接口，电源插口。

5.根据权利要求2所述的交通指示装置，其特征在于，上述的支撑立柱的内腔设有电力连接装置。

6.根据权利要求2所述的交通指示装置，其特征在于，该太阳能蓄能模块的制备过程如下：

步骤1，制备对电极：

在本实施例的太阳能蓄能模块中，该对电极采用镀铂的FTO基底；

步骤2，制备电解液：

在本实施例的太阳能蓄能模块中，该电解液制备过程为：称取一定量的乙腈溶液，向其中加入0.1M的碘化锂，0.1M的单质碘，0.6M的4-叔丁基吡啶和0.6M的四丁基碘化铵，然后避光超声10min，磁力搅拌，使其充分溶解；

步骤3，制备光阳极：

该光阳极包括FTO基底、SnO₂颗粒层、SnO₂纳米线层。

首先，筛选出直径10μm的茶花花粉，取8g用酒精漂洗、干燥；然后，将15g氯化锡粉末(SnCl₄·5H₂O)放入80ml无水酒精中，搅拌至澄清溶液得到前驱体溶液；将准备好的花粉粒进行两步浸泡：第一步浸泡，将花粉放入上述前驱体溶液中强力搅拌14h，将溶液离心分离，酒精清洗三遍，无离子水清洗，在60℃的干燥箱中干燥3h；第二步浸泡，依照第一步浸泡方法，将浸泡过的花粉再放入前驱体溶液中浸泡8h；然后将花粉放入100ml酒精和100ml水的混合溶液中水解2h，离心分离后分散在酒精溶液中，在60℃的干燥箱中干燥4h，最后，将模板化的混合体在空气退火炉中以3℃/min的升温速率升到580℃煅烧3h，以去除花粉模板，收集白色粉末为SnO₂颗粒，粒径为3μm。

然后，将FTO基底清洗干净，将清洗过的FTO基底放入TiCl₄水溶液中，在70℃下保持30min取出，用去离子水反复清洗干净，然后将FTO基底放入马弗炉中在400℃下退火1h；配置SnO₂浆料，采用刮涂法将SnO₂浆料涂覆在FTO基底上，制成厚度为20μm的薄膜，晾干后放入空气退火炉中350℃煅烧2h，得到SnO₂颗粒层；

最后，将一定量的草酸亚锡和聚乙烯屁咯烷酮分别溶解于乙二醇溶液中，然后把两种溶液倒入烧杯中，搅拌均匀，再将上步得到的带有SnO₂颗粒层的FTO基底浸入烧杯中，加热并控制温度为165℃，使其反应2.5h，待反应完成后，静止冷却至室温，将FTO基底用无水乙醇反复清洗几次，干燥后，将FTO基底放入马弗炉中430℃煅烧3h，在FTO基底上得到SnO₂纳米线层，进而得到光阳极；

步骤4，光阳极吸附染料：

该染料敏化剂的制备过程为：称取50mg的N719粉末，使其加入30ml高纯无水乙醇的溶液中，避光，搅拌12h，使其充分溶解；然后，将上述制备的光阳极放入上述染料溶液中，浸泡24h后取出用无水乙醇溶液进行表面冲洗，晾干，使得光阳极表面吸附有染料敏化剂；

步骤5，封装：

将光阳极和对电极相对放置，封装在一起，形成三明治结构，将电解液用注射器注入两电极之间，形成染料敏化太阳能电池。