[发明专利]一种太阳能路灯系统

权利要求书

1.一种太阳能路灯系统，其特征在于，包括太阳能电池板、太阳能控制器、恒流器、蓄电池、路灯，所述的太阳能电池板与太阳能控制器输入端连接，太阳能控制器输出端连接蓄电池，太阳能控制器通过恒流器与路灯连接，所述的太阳能电池板连接太阳能光源自动跟踪装置，太阳能光源自动跟踪装置连接市电；所述的太阳能电池板为染料敏化太阳能电池，包括光阳极、与光阳极对置的对电极，填充在光阳极与对电极之间的电解液；所述光阳极包括FTO导电基底，在FTO导电基底表面设有TiO₂复合薄膜，且，所述TiO₂复合薄膜中镶嵌有Ag金属网。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯系统，其特征在于，所述路灯接入开关连接市电。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯系统，其特征在于，所述TiO₂复合薄膜是通过丝网印刷TiO₂复合浆料所形成的，TiO₂复合浆料中包括Ag纳米颗粒和TiO₂纳米颗粒；Ag纳米颗粒和TiO₂纳米颗粒的质量比为5:17。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能路灯系统，其特征在于，所述TiO₂复合薄膜厚度为50μm。

5.根据权利要求3所述的一种太阳能路灯系统，其特征在于，所述TiO₂纳米颗粒的粒径为30nm，所述Ag纳米颗粒的粒径为20nm。

6.根据权利要求3所述的一种太阳能路灯系统，其特征在于，所述Ag金属网为500目，单根Ag直径为30μm；该Ag金属网表面吸附有所述的Ag纳米颗粒，Ag金属网与Ag纳米颗粒质量比为100:7。

7.根据权利要求3所述的一种太阳能路灯系统，其特征在于，所述染料敏化太阳能电池的制备步骤：

步骤1，制备光阳极

首先，裁剪Ag金属网，使其形成需要尺寸，依次用丙酮、乙醇、去离子水将其清洗干净，随后使用氮气吹干；取氢氟酸与去例子水混合，其中氢氟酸的质量分数为30％，氢氟酸与去例子水两者体积比为1:28，将Ag金属网放入氢氟酸水溶液中，进行腐蚀，直到Ag丝直径减小到30μm，进而，对Ag金属网用乙醇和去离子水清洗，同样氮气吹干，压平，得到所需Ag金属网；

然后，制备Ag纳米颗粒：分别将11.3g硝酸银和6.1g的二水柠檬酸三钠溶解在250ml、290ml的去离子水中；然后将柠檬酸三钠水溶液在室温下磁力搅拌60min，再向柠檬酸三钠水溶液中缓慢滴入硝酸银水溶液，生成白色沉淀，滴加完毕，搅拌30min，抽滤，去离子水洗涤2次，乙醇洗涤4次，真空烘箱中干燥12h，得到干燥的柠檬酸银粉末；取柠檬酸银粉末0.68g和0.25g的乙酸银，将两者溶解在40ml去离子水和19ml乙醇构成的混合溶液A中；将上述混合溶液A置于冰水浴中，搅拌2h，然后向混合溶液中快速加入1ml的乙醇胺，全部滴加完毕后快速搅拌30min，得混合溶液B；然后再向上述混合溶液B中加入0.7ml的葡萄糖和0.2g的草酸，搅拌50min，进而得到有机银溶液；在210℃下将该有机银溶液烧结100min，进而得到所述Ag纳米颗粒；

将FTO基底作为光阳极基底，切割，清洗干净，取0.04M的TiCl₄水溶液，将清洗后的FTO基底放入TiCl₄水溶液中，在80℃下保持1h，取出，然后用去离子水反复冲洗干净，将FTO基底在马弗炉中400℃退火2h；然后，将Ag纳米颗粒和TiO₂纳米颗粒进行混合，得到成TiO₂复合浆料，并且将Ag纳米颗粒吸附在Ag金属网上；采用丝网印刷法将TiO₂复合浆料涂覆在处理过的FTO基底上，然后将吸附有Ag纳米颗粒的Ag金属网压入TiO₂复合浆料中，在Ag金属网表面继续涂覆浆料，使厚度符合要求，将带有浆料的FTO基底在250℃干燥5h，然后依次在270℃、310℃、360℃、450℃、500℃下煅烧40min、15min、50min、30min、20min；随后将煅烧后的FTO基底浸入到0.05mM染料N-719的乙腈和叔丁醇混合溶液中，乙腈和叔丁醇体积比为1:1，浸入时间为24h，取出，晾干后得到所述的光阳极；

步骤2，制备对电极

所述对电极为负载有铂的FTO基底，将对电极切割，使其尺寸与光阳极相同，然后清洗备用；

步骤3，封装

光阳极与对电极相对设置，将电解液注入两电极之间，形成三明治结构的电池，然后封装；电解液为应用碘/碘三负离子电解液，称取100ml的乙腈溶液，向乙腈溶液中加入0.1M的碘化锂，0.1M单质碘，0.6M 4-叔丁基吡啶和0.6M的四丁基碘化铵，避光超声5min，使其充分溶解；然后称取5g的所述Ag纳米颗粒，将其加入混合溶液中，充分混合。