[实用新型]一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机

说明书

本实用新型公开了一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，包括机体、太阳能电池，所述机体包括电机、螺旋桨、蓄电池和机架，所述机体上两侧各设有安装支架，所述太阳能电池固定在所述安装支架上，所述太阳能电池由上之下依次包括太阳能电池薄膜和太阳能电池基板，所述太阳能电池薄膜表面均匀设置有具二次全反射和衍射降低红外光吸收的微棱镜结构，所述太阳能电池底面设有稳压模块，所述稳压模块与机体内的蓄电池电路连接。本实用新型不仅可以实现航行过程中储存电能，延长航行时间，同时在长距离的航行中，可充分利用光能实现原地蓄电，无需返航，极大节省了探测时间与成本，扩大无人机的工作行程近一倍以上，具有十分良好的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机。

背景技术

无人机的诞生正在改变人类社会，这种改变将会越来越明显。无人机经济具备颠覆性的经典特征：它已经有能力用几小时完成人们几天才能完成的工作；它能提供细节丰富的影像数据，成本只是其他工具的零头；它开始在职业安全方面发挥关键作用，对信号塔维护等高危作业进行无人化；从田地到工厂，它的低空拍摄带来新的洞察和功能，名副其实为商业提供了不同视角。而无人机的续航能力是制约其发展的主要原因之一。通过调查，大部分无人机的续航时间在20分钟以内，且充电时间远远大于使用时间，甚至是其4倍以上。

太阳能电池市场广阔，潜力巨大。而制约太阳能薄膜电池发展的主要原因是光电转换效率较低、实际发电能力较差，所以任何可细微提高光电转换效率的技术进步都将带来巨大的市场效益。

高精度的微结构表面可附加出更高价值的功能特性，随着加工工艺及加工设备的快速发展，如激光、光刻、化学刻蚀、微磨削可以实现单晶硅和光学玻璃等硬脆性材料的微结构加工，使微结构的快速发展和广泛应用成为可能。

实用新型内容

为解决上述存在的问题，本实用新型提供的一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，创新性地将具有表面微光学棱镜结构的薄膜太阳能电池应用于无人机上，不仅可以实现航行过程中储存电能，延长航行时间。同时在长距离的航行中，可以在利用光能实现原地蓄电，无需返航，极大节省了探测时间与成本，扩大无人机的工作行程近一倍以上，具有十分良好的应用前景。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种载有微棱镜表面太阳能电池续航的无人机，包括机体、太阳能电池，所述机体包括电机、螺旋桨、蓄电池和机架，所述机体上两侧各设有安装支架，所述太阳能电池固定在所述安装支架上，所述太阳能电池由上之下依次包括太阳能电池薄膜和太阳能电池基板，所述太阳能电池薄膜表面均匀设置有具二次全反射和衍射降低红外光吸收的微棱镜结构，所述太阳能电池底面设有稳压模块，所述稳压模块与机体内的蓄电池电路连接。

本方案中，所述微棱镜结构可二次全反射，其更强的陷光能力，

可吸收周围弱光，提高太阳能电池在不同光照角度下的综合效率。所述微棱镜结构可衍射降低红外光的吸收，增加了太阳能电池表面的散热面积，且使光均匀分布，从而提高太阳能电池发电效率稳定性及使用寿命。

优选地，所述微棱镜结构采用金刚石砂轮精磨加工而成，具有加工效率高、精度高等优势。

优选地，所述安装支架材料为碳纤维，强度高，质地轻。

优选地，所述太阳能电池薄膜的材质为玻璃，成本低、加工性和光学性能优异。

优选地，所述微棱镜结构为直线微沟槽型，其截面形状为三角沟槽，不仅可以增加光线的吸收次数，还可以散射光线，使得光线不至于太过密集地入射聚集于基板内底部，同时，减少其反射散射出去的光线。

优选地，所述三角沟槽的夹角为55°-110°；深度为500-800 µm；间距与深度的比为1-1.5，从而进一步保障太阳能电池具二次全反射和衍射降低红外光吸收的功能。