[发明专利]一种荧光集光太阳能照明系统

权利要求书

1.一种荧光集光太阳能照明系统，其特征在于，所述照明系统包括：以纳米二维材料表面负载结构为CsBX₃的纳米晶为荧光材料的荧光光波导部件和照明部件，以及与所述的荧光光波导部件和所述的照明部件电连接的增益部件；其中，B为含有+2价态元素；X为卤族元素；

所述的荧光光波导部件，用于将太阳能转化为电能，包括图案化荧光材料和太阳能电池；其中图案化荧光材料吸收太阳光并重新发射荧光，太阳能电池再将荧光转化为电能；

所述的照明部件与所述的荧光光波导部件电连接形成闭路电路，并对外提供照明；

所述增益部件包括：温度探测器、噪音探测器、空气质量检测器、无线信号接收器、显示屏和智能控制器中的至少一种；

所述荧光材料通过以下步骤制备：

S1)按照溶剂a：溶剂b体积比＝1：(15～35)配制混合溶液，并按照浓度为12～42g/L添加铯源，在真空条件下加热得到铯前驱体溶液M；其中，所述的溶剂a为单不饱和脂肪酸，所述的溶剂b为碳原子数为13-24的直链烯烃；

S2)按照溶剂a：溶剂b：溶剂c体积比＝1：(10～30)：(0.6～3.6)配制混合溶液，并按照浓度依次为5～25g/L、10～40g/L、0.1～2.5g/L添加B源、X源和纳米二维材料，在真空条件下加热得到纳米二维材料负载B、X前驱体溶液N，其中B为含有+2价态元素；X为卤族元素；所述的溶剂a为单不饱和脂肪酸，所述的溶剂b为碳原子数为13-24的直链烯烃，所述的溶剂c为碳原子数为13-24的不饱和烯胺；

S3)按照前驱体溶液M：前驱体溶液N体积比＝1：(15～45)，将步骤S1)得到的前驱体溶液M注入步骤S2)得到的前驱体溶液N，得到纳米复合材料溶液，经过离心获得沉淀，90℃或140℃真空烘干，得到荧光材料；

所述的铯源为CsNO₃、Cs₂CO₃、Cs₂SO₄中的一种或几种；所述的B源为含有+2价态元素的氯化物、氧化物中的一种或几种；所述的X源为HX、PbX₂、CsX、NH₄X中的一种或几种，其中X为卤族元素。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统铺设于地面为街道提供照明，地面装饰和信息显示，或安装在建筑物外墙为室内提供照明、装饰和信息显示。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的CsBX₃中X单独使用Cl、Br、I或按任意比例使用两种卤族元素制备纳米晶，以获得不同带隙的荧光材料。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的CsBX₃中B单独使用Sn、Ge元素、IIIA族In、Tl元素、VA族Bi、Sb元素、过渡金属Cu、Mn元素，或按任意比例使用上述两种或两种以上的元素制备纳米晶，以获得不同带隙的荧光材料。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的纳米二维材料为石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、氮化硼、黑磷以及二硫化钼，以获得不同载体负载纳米晶的荧光材料。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述荧光光波导部件还包括:钢化玻璃盖、减反膜、上波导介质、下波导介质、底部保护座和连接台；所述荧光材料封装在上波导介质和下波导介质组成的封闭空间内；所述的上波导介质的上表面依次安装减反膜、钢化玻璃盖；所述的下波导介质的下表面依次安装底部保护座和连接台；所述的连接台将多个光波导部件串联，提高照明效果。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的太阳能电池单独使用晶体硅、非晶硅、CuInGaSe、CuZnSeS、有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、或使用上述两种或两种以上的单体太阳能电池组成的叠层太阳能电池，或使用由上述太阳能电池中的一种或几种与热电材料共同组成的叠层太阳能电池，提高系统的光电转换效率。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述照明部件包括：灯罩、储电部件、灯座、防水罩、照明灯和灯架；所述灯座安装于灯架的上方中央；所述的储电部件安装于灯架的上表面并与荧光光波导部件连接；所述的灯罩以遮盖的形式安装于灯座的上表面；所述的照明灯和防水罩依次安装于灯座的下表面。