一种将光能转化为电能的涂料以及玻璃组件制造技术

本发明专利技术提供了一种将光能转化为电能的涂料及其使用方法，所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒10～25％、TCO导电材料15～35％、染料10～25％、植物水提物10～22％、电解质2～10％以及水15～35％。将各组分混合均匀形成粘稠糊状物；将该粘稠糊状物涂刷在透明的导电材料上，并让其暴露于光线下，即可产生电。本发明专利技术还提供了一种将光能转化为电能的玻璃组件，均匀涂覆有上述涂料。本发明专利技术通过大量实验优化涂料的配方比例，不仅能有效将太阳能转化为电能，还能将室内的灯光、烛光等光能转化为电能，光能转化率高，且原料便宜，使用量少，只需薄薄的一层即可，且减少了对硅的需求，大大节约了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂料，尤其涉及一种将光能转化为电能的涂料及其使用方法，还涉及一种将光能转化为电能的玻璃组件。
技术介绍
太阳能的能源是来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)，是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后，再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。利用太阳能发电有两大类型：一类是太阳光发电(亦称太阳能光发电)，另一类是太阳热发电(亦称太阳能热发电)。太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式。一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。另一种方式是将太阳热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。但现有的太阳能发电大都需要用到专用的设备，例如硅太阳电池，投入成本比较高，而且太阳能发电设备大多只有在太阳光直射时才能利用太阳能，太阳光利用时间短。美国《大众科学》杂志在2007年度公开了一种太阳能纳米涂料，该太阳能纳米涂料以碳纳米管和巴克球为主要材料，将其涂覆在墙上、车上等，就可以发电，但是其太阳能转化率只有1％左右，太阳能利用率过低，必须设置在室外，室内利用率极低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种将光能转化为电能的涂料及其使用方法，还提供一种将光能转化为电能的玻璃组件，光能利用率高，可将任何光源产生的光线转化为电能。本专利技术的第一个方面是提供一种将光能转化为电能的涂料，按照质量百分比计，所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒10～25％、TCO导电材料15～35％、染料10～25％、植物水提物10～22％、电解质2～10％以及水15～35％。优选地，所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒14～20％、TCO导电材料20～30％、染料14～20％、植物水提物12～18％、电解质4～8％以及水18～28％。更优选地，所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒17％、TCO导电材料23％、染料17％、植物水提物15％、电解质6％以及水22％。其中，所述光能来源于任何可产生光线的光源，例如太阳光、灯光、蜡烛光等。其中，所述植物水提物可以采用任何植物进行水提得到，一般采用水提物无毒性的植物。所述植物水提物含有大量的离子化合物、配位化合物等，具有一定的导电性，且使用安全。本专利技术的第二个方面是提供本专利技术第一个方面所述的将光能转化为电能的涂料的使用方法：将将各组分混合均匀形成粘稠糊状物；将该粘稠糊状物涂刷在透明的载体材料上，并让其暴露于光线下，即可产生电。本专利技术的第三个方面是提供一种将光能转化为电能的玻璃组件，所述玻璃组件包括载料玻璃、保护玻璃和导线，所述载料玻璃上均匀涂覆有权利要求1所述的将光能转化为电能的涂料，所述导线围绕在所述载料玻璃的四周，且与所述涂料相接触，所述导线上引出正极和负极；所述保护玻璃覆盖在所述载料玻璃涂有涂料的一面。其中，所述导线上引出正极和负极可以与用电设备和蓄电设备相连接。优选地，所述导线为扁平状。优选地，所述玻璃组件的四周设有边框。优选地，所述边框为铝边框。本专利技术提供的将光能转化为电能的玻璃组件，可用于室外，也可以用于室内装饰等。本专利技术通过大量实验优化涂料的配方比例，不仅能有效将太阳能转化为电能，还能将室内的灯光、烛光等光能转化为电能，光能转化率高，且原料便宜，使用量少，只需薄薄的一层即可，且减少了对硅的需求，大大节约了成本。附图说明图1为本专利技术提供的将光能转化为电能的玻璃组件的结构示意图；图2为本专利技术提供的将光能转化为电能的玻璃组件的A-A横截面示意图。具体实施方式下面参照附图，结合具体的实施例对本专利技术作进一步的描述，以更好地理解本专利技术。实施例1一种将光能转化为电能的涂料，按照质量百分比计，所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒17％、TCO导电材料23％、染料17％、植物水提物15％、电解质6％以及水22％。将将各组分混合均匀形成粘稠糊状物；将该粘稠糊状物涂刷在透明的载体材料上，并让其暴露于光线下，即可产生电。实施例2本实施例与实施例1的不同之处在于：所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒14％、TCO导电材料30％、染料14％、植物水提物18％、电解质4％以及水20％。实施例3本实施例与实施例1的不同之处在于：所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微
粒20％、TCO导电材料20％、染料20％、植物水提物12％、电解质8％以及水20％。实施例4本实施例与实施例1的不同之处在于：所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒16％、TCO导电材料22％、染料16％、植物水提物14％、电解质4％以及水28％。实施例5本实施例与实施例1的不同之处在于：所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒25％、TCO导电材料15％、染料25％、植物水提物10％、电解质10％以及水15％。实施例6本实施例与实施例1的不同之处在于：所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒10％、TCO导电材料35％、染料10％、植物水提物22％、电解质2％以及水21％。实施例7本实施例与实施例1的不同之处在于：所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒10％、TCO导电材料15％、染料20％、植物水提物15％、电解质5％以及水35％。实施例8一种将光能转化为电能的玻璃组件10，所述玻璃组件10包括载料玻璃11和保护玻璃12和导线13，载料玻璃11上均匀涂覆有实施例1提供的将光能转化为电能的涂料14，导线13围绕在载料玻璃11的四周，且与涂料14相接触，导线13上引出正极和负极，保护玻璃12覆盖在载料玻璃11涂有涂料14的一面。对实施例1-7提供的涂料进行光能转化率测定，结果如表1所示。光能转化率(％)实施例124.5实施例224.0实施例324.1实施例423.7实施例523.2实施例622.8实施例723.0由表1可知，本专利技术提供的将光能转化为电能的涂料的光能转化率可达到22.8％以上，甚至达到24.5％，转化率大大超过了单晶硅太阳能电池，且成本远低于单晶硅太阳能电池。以上对本专利技术的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本专利技术并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本专利技术进行的等同修改和替代也都在本专利技术的范畴之中。因此，在不脱离本专利技术的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本专利技术的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将光能转化为电能的涂料，其特征在于，按照质量百分比计，所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒10～25％、TCO导电材料15～35％、染料10～25％、植物水提物10～22％、电解质2～10％以及水15～35％。

【技术特征摘要】
1.一种将光能转化为电能的涂料，其特征在于，按照质量百分比计，所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒10～25％、TCO导电材料15～35％、染料10～25％、植物水提物10～22％、电解质2～10％以及水15～35％。2.根据权利要求1所述的将光能转化为电能的涂料，其特征在于，所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒14～20％、TCO导电材料20～30％、染料14～20％、植物水提物12～18％、电解质4～8％以及水18～28％。3.根据权利要求2所述的将光能转化为电能的涂料，其特征在于，所述涂料的组分包括二氧化钛纳米微粒17％、TCO导电材料23％、染料17％、植物水提物15％、电解质6％以及水22％。4.根据权利要求1所述的将光能转化为电能的涂料，其特征在于，所述光能来源于任何可产生光线的光源。5.一种权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅景华，
申请(专利权)人：梅景华，朱伟华，
类型：发明
国别省市：广东;44