[发明专利]一种三明治结构的木基蒸发-水伏协同发电器件的制备方法

说明书

本发明提供了一种三明治结构的木基蒸发‑水伏协同发电器件的制备方法，通过分别配制均匀分散的PVA和炭黑分散液；再将两种分散液以一定比例均匀混合得到不同浓度的PVA炭黑混合分散液；将不同浓度混合分散液均匀涂覆到干净备用的榉木片正、背面；榉木片的背面利用刮涂法涂覆银电极；将榉木片背面与水面之间呈45°夹角的方式将榉木片放置在水面，即得到三明治结构的木基蒸发‑水伏协同发电器件，本发明成本低廉、光吸收能力强，并且用沿木材生长方向的榉木片材作为基底，可以保证蒸发层和光热层的水分充分持续供应，光热效率高，发电方式自发且具有稳定性能，充分利用太阳能和周围环境热量，增加输出功率与淡水产出。

技术领域

本发明涉及水伏发电器件制备领域，特别是一种三明治结构的木基蒸发-水伏协同发电器件的制备方法。

背景技术

蒸发在地球上无处不在，充分利用太阳能使水蒸发，可以有效缓解人们对水资源和能源短缺的日益关注。尽管在探索未利用或浪费的热能/太阳能的多功能应用的替代组合方面取得了重大进展。然而，如何将所需的功能有效地整合到一种光热材料中，以便广泛收集太阳能，仍然是一项巨大的挑战。以气态水分子和水滴的形式包含着大量的低级能量库。现已发现，许多功能化材料可以直接通过与水分的相互作用而发电。这表明可以从蒸发中的水分中收集电能，并可以创建一系列新的自供电设备。因此，开发蒸发-发电集成一体的的新型光热蒸发器具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服光热水蒸发和水伏发电对于环境的不同要求，提供一种三明治结构的木基蒸发-水伏协同发电器件的制备方法，以解决上述技术背景中所提出的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种三明治结构的木基蒸发-水伏协同发电器件的制备方法：包括以下制备步骤:

S1、将厚度均匀的榉木裁剪成矩形榉木片，分别利用无水乙醇和去离子水洗净备用；

S2、用PVA和去离子水按浓度为100mg/ml配比PVA分散液，再将PVA分散液油浴加热；

S3、用炭黑颗粒和去离子水按浓度为50mg/ml配比炭黑颗粒分散液，利用磁力搅拌器进行搅拌，再利用细胞破碎仪对炭黑颗粒分散液进行分散，得到均匀的炭黑分散液；

S4、将步骤S2得到的PVA分散液以及步骤S3得到的炭黑分散液按1：35的比例加入到去离子水中混合均匀，得到质量分数为0.1％的PVA炭浆分散液；

S5、将步骤S2得到的PVA分散液以及步骤S3得到的炭黑分散液按10:7的比例加入到去离子水中混合均匀，得到质量分数为5％的PVA炭浆分散液；

S6、将质量分数为0.1％的PVA炭浆分散液旋涂在榉木片的正面，将质量分数为5％的PVA炭浆分散液旋涂在榉木片的背面，再将榉木放入烘箱进行干燥，干燥后再重复此步骤一次；

S7、在涂抹了PVA炭浆分散液榉木片的背面利用刮涂法涂覆银电极，烘箱干燥后利用点焊法将包漆铜线与银电极相连接，用环氧树脂密封电极；

S8、以榉木片背面与水面之间呈45°夹角的方式将榉木片放置在水面，即得到三明治结构的木基蒸发-水伏协同发电器件。

上述发明内容，在步骤S2中，PVA为1799型PVA，油浴温度为95℃，油浴时间为2小时。

上述发明内容，在步骤S3中，炭黑颗粒平均粒径35-40nm。

上述发明内容，在步骤S3中，细胞破碎仪超声功率为450W，变幅杆直径为6mm，分散时间为30min。

上述发明内容，在步骤S3中，磁力搅拌器搅拌的时间为15min。

上述发明内容，在步骤S6中，烘箱的干燥温度为60℃，干燥时间为30min。