太阳能汽车电源制造技术

一种太阳能汽车电源，属于太阳能电池技术领域，包括太阳能电池组和外围电路，太阳能电池组沿车身的外侧铺设，由一个或多个GaAs基的太阳能电池单元串联和/或并联构成，其中每个太阳能电池单元包括器件层、器件层上方设置的金属电极层以及器件层下方设置的由金属层和导热背衬层构成的背衬层；外围电路与太阳能电池组电连接，包括控制电路。本实用新型专利技术是一种高效柔性太阳能电池，解决了现有太阳能汽车电源光电转化效率低、弱光性能差、广角采光差、散热性能差、不够柔软且重量较重等问题，能完美集成在汽车表面，另外，在夏季烈日暴晒时能很好的散热，以避免车体内温度过高。还适用于公交车、大巴车、建筑物顶部以及朝阳窗帘上。

【技术实现步骤摘要】
太阳能汽车电源
本技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种高效柔性且定向散热性好的太阳能汽车电源。
技术介绍
根据公安部交管局发布的最新数据，截至2013年底，全国民用汽车保有量已达到1.37亿辆，全国有31个城市的汽车数量超过100万辆。其中北京、上海和天津的汽车分别为530,247.49和258.9万辆。急剧增多的汽车不仅消耗了许多不可再生的石油资源，而且排放了大量碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、苯丙芘及固体颗粒物等污染物，是？1 2.5污染源之一，因此很多交通工具厂商对太阳能电池等清洁能源的需求非常强烈。 虽然日本本田汽车公司早在1996年就成功研制出太阳能电池驱动的！10！！也01*6^1汽车，其时速达每小时85公里。但是由于太阳能电池效率较低和电池成本很高等因素限制，不能满足普通人的日常生活，因此太阳能电池一般作为汽车尤其是电动汽车的辅助电源。中国专利2103278117.2和⑶1794472八公布了太阳能电池天窗及其制造方法，专利⑶103700717八则专利技术了一种基于半透明硅基太阳能电池的薄膜太阳能光伏汽车挡风玻璃组件。这些专利只是涉及集成于汽车的天窗和挡风玻璃上的半透明硅基薄膜太阳能电池，其光电转换效率低，不是理想的清洁能源。 随着半导体外延技术和电池加工工艺的进步，基于多结III；族半导体太阳能电池在聚光情况下的光电转换效率已经达到40%以上，有望实现太阳能电池作为动力电源的电动汽车。瑞士哈耶克工程股份公司在中国申请的技术专利⑶2021153721涉及了一种太阳能电池作为主要动力的电动汽车，其中采用了聚光光伏系统，即包含多结半导体结构和光集中器阵列的复杂光伏器件阵列，其成本高昂而且对阳光入射角度要求苛刻，阳光垂直于电池板时电池工作性能最佳，否则电池效率急剧下降。 本公司之前申请的专利，公布号为⑶103258913的一种II1- V族化合物电子器件的制备方法，公开了太阳能电池包括器件层和背衬层，该背衬层包括与器件层粘结的金属层以及粘附于金属层上的导热背衬层，然而，金属层以及导热背衬层虽都具有一定的导热性，但是对于直接贴附在汽车外壳上的太阳能电池来说，对其散热性有更高的要求，尤其是在夏季烈日暴晒时，车体内的温度会升至很高。 由于汽车车载电器及其发动机运行时耗电量较高，车体实际可负载太阳能电池发电的表面积有限，所以必需高效太阳能电池才能对续航能力的增加起到实质性作用。一般的非晶硅电池和铜铟镓硒等柔性薄膜太阳能电池的效率分别在5%-8%和11% -14%之间，不能满足实时高效供电要求。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题在于现有太阳能汽车电源光电转换效率低、弱光性能差、广角采光差、散热性能差，从而提出一种高效柔性并具有散热功能的(?八8基太阳能汽车电源。 为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案: 一种太阳能汽车电源，包括太阳能电池组和外围电路，太阳能电池组沿车身的外侦觸设，由一个或多个基的太阳能电池单元串联和/或并联构成，其中每个太阳能电池单元包括能吸收阳光并产生电能的器件层、器件层上方设置的金属电极层以及器件层下方设置的由金属层和导热背衬层构成的背衬层；外围电路与所述太阳能电池组电连接，包括控制电路。 作为优化，外围电路还包括能实时显示太阳能汽车电源工作状态信息的液晶屏，液晶屏与每一块太阳能电池单元以及控制电路电连接。 作为优化，控制电路包括电压电流控制芯片、旁路开关以及阻塞二极管，阻塞二极管的正极连接一个太阳能电池、负极连接蓄电池，电压电流控制芯片通过旁路开关连接到太阳能电池和阻塞二极管正极之间。 作为优化，控制电路还包括稳压二极管，稳压二极管的负极与太阳能电池连接、正极与阻塞二极管的正极连接。 作为优化，还包括最大功率点跟踪器，最大功率点跟踪器与太阳能电池、液晶屏和电压电流控制芯片分别连接。 作为优化，太阳能电池单元中，在所述背衬层的外侧设置有定向导热层，定向导热层上包括沿一个或多个方向延伸的若干导热丝，导热丝连接外部的散热装置。 作为优化，导热丝包括金属丝或碳纤维或其组合。 作为优化，定向导热层为由横向和纵向的金属丝、碳纤维或其组合构成的导热织物。 作为优化，定向导热层为由横向和/或纵向的金属丝、碳纤维或其组合与导热聚合物构成的导热织物。 作为优化，定向导热层通过导热胶粘结在背衬层的外侧。 作为优化，器件层包括由II1- V族化合物半导体材料组成的单结、双结或多结叠层结构，所述器件层厚度为1-20 4！11。 本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点: 1.本技术提供一种太阳能汽车电源，首先，太阳能电池组沿车身的外侧铺设，能完美地集成在汽车外壳或保护套上，不影响汽车美观的同时也不破坏空气动力学设计。其次，太阳能电池组8由一个或多个基的太阳能电池单元串联和/或并联构成，基于外延层剥离技术研制出来的高效柔性基太阳能电池，其最高光电转换效率在28%以上，太阳能电池组的效率可达25%以上，且能高效的吸收阴天弱光或者散射阳光甚至室内光，另外，其材料仅几十微米，具有很好的柔性。其中每个太阳能电池单元包括能高效吸收阳光并产生电能的器件层、器件层上方设置的金属电极层以及器件层下方设置的由金属层和导热背衬层构成的背衬层。金属层可以作为另一电极层、可以支撑器件层，防止器件层破碎，还具有导热功能。而导热背衬层与金属层一起作为太阳能电池的散热部件。外围电路与太阳能电池组电连接，包括控制电路，能够输出合适稳定的电流电压给蓄电池。上述太阳能电池单元的串联和/或并联结构以及外围电路的电路结构均是根据太阳能电池的光伏性能参数与汽车中的发动机和电子设备的输入电压和电流要求来设计的。 2.本技术所述的太阳能汽车电源，其外围电路还包括能实时显示太阳能汽车电源工作状态信息的液晶屏，液晶屏与每一块太阳能电池单元以及控制电路电连接。将每一块GaAs基太阳能电池单元的电压、电流信号以及控制电路的输出电压和电流信号显示出来。实时监测每一块GaAs基太阳能电池单元和整个太阳能汽车电源系统的工作状态，同时也便于故障监测与维修。 3.本技术的太阳能汽车电源，其控制电路包括电压电流控制芯片、旁路开关以及阻塞二极管，阻塞二极管的正极连接一个太阳能电池、负极连接蓄电池，阻塞二极管的作用是能正向导通以对蓄电池充电的同时，还能防止蓄电池向太阳能电池逆向放电。电压电流控制芯片通过旁路开关连接到所述太阳能电池和阻塞二极管正极之间，可以根据需要控制太阳能电池回路的导通或断开。在蓄电池充满电时，电压电流控制芯片发出指令，闭合旁路开关，使得太阳能电池回路短路，不再对蓄电池进行充电；在蓄电池电量不足时，电压电流控制芯片发出指令，断开旁路开关，使得太阳能电池回路导通，以对蓄电池充电。 4.本技术太阳能汽车电源，由于太阳能电池产生的电流随着光照强度的变化显著，因此需要在太阳能电池回路上串联稳压二极管，稳压二极管的负极与太阳能电池连接、正极与阻塞二极管的正极连接。稳压二极管在反向偏置电压下工作，即使太阳能电池产生的电流有一定波动，也可以输出恒定的电压，保证太阳能电池及其组件输出稳定的电压。 5.本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能汽车电源，包括太阳能电池组（8）和外围电路， 其特征在于：所述太阳能电池组（8）沿车身的外侧铺设，由一个或多个GaAs基太阳能电池单元串联和/或并联构成，其中每个太阳能电池单元包括能吸收阳光并产生电能的器件层（5）、器件层（5）上方设置的金属电极层（6）以及器件层（5）下方设置的由金属层（4）和导热背衬层（3）构成的背衬层；所述外围电路与所述太阳能电池组（8）电连接，包括控制电路（10）。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能汽车电源，包括太阳能电池组(8)和外围电路，其特征在于: 所述太阳能电池组(8)沿车身的外侧铺设，由一个或多个GaAs基太阳能电池单元串联和/或并联构成，其中每个太阳能电池单元包括能吸收阳光并产生电能的器件层(5)、器件层(5)上方设置的金属电极层(6)以及器件层(5)下方设置的由金属层(4)和导热背衬层(3)构成的背衬层； 所述外围电路与所述太阳能电池组(8 )电连接,包括控制电路(10 )。2.如权利要求1所述的太阳能汽车电源，其特征在于:所述外围电路还包括能实时显示太阳能汽车电源工作状态信息的液晶屏(12)，所述液晶屏(12)与每一块太阳能电池单元以及控制电路(10)电连接。3.如权利要求2所述的太阳能汽车电源，其特征在于:所述控制电路(10)包括电压电流控制芯片、旁路开关以及阻塞二极管，所述阻塞二极管的正极连接一个太阳能电池、负极连接蓄电池，所述电压电流控制芯片通过旁路开关连接到所述太阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓杰，叶继春，刘凤全，
申请(专利权)人：苏州强明光电有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32