【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源领域,更具体涉及一种基于自供能气体检测的电源操作门板。
技术介绍
电源是指能够将其它形式的能量转换成电能的装置,目前电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、工控设备、计算机和电脑、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热等领域。现实使用中,一般将电源放入电源柜中,在柜体的电源操作门板上对电源进行操作控制,然而,由于现有电源操作门板应用范围较广泛,当其处于不同工作环境时,对其提出了新的功能上的要求,比如对危险气体的检测功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种基于自供能气体检测的电源操作门板。本专利技术的目的通过以下技术方案实现:一种基于自供能气体检测的电源操作门板,该电源操作门板柜体的外部表面安装检测装置,所述检测装置基于自供能感测元件,该自供能感测元件包括染料敏化太阳能电池模块和气体传感器模块;染料敏化太阳能模块可以作为气体传感器模块的工作电源,对其产生自供能的效果,进而可以实现对电源操作门板工作环境中有害气体的快速检测,灵敏度高,并且重复性高,同时达到高效利用太阳能的目的。所述染料敏化太阳能电池模块包括对电极、光阳极以及填充于所述对电极和光阳极之间的电解液,所述对电极包括不锈钢基底、紧邻不锈钢基底的导电催化层、设置于所述导电催化层上的碳纳米管,所述光阳极包括ITO导电玻璃基底和位于ITO导电玻璃基底上的TiO2粒子和染 ...
【技术保护点】
一种基于自供能气体检测的电源操作门板,其特征在于:所述电源操作门板柜体的外部表面安装检测装置,该检测装置基于自供能感测元件,并且还包括数据读取模块和气体识别模块;该自供能感测元件包括染料敏化太阳能电池模块(13)和气体传感器模块(23);所述染料敏化太阳能电池模块(13)包括对电极、光阳极以及填充于所述对电极和光阳极之间的电解液(30),所述对电极包括不锈钢基底(10)、紧邻不锈钢基底(10)的导电催化层(20)、设置于所述导电催化层(20)上的碳纳米管(50),所述光阳极包括ITO导电玻璃基底(40)和位于ITO导电玻璃基底(40)上的TiO2粒子和染料分子层(60),所述TiO2粒子的粒径约65nm,所述对电极上碳纳米管(50)的长度为7μm;所述气体传感器模块(23)包括硅片衬底(11)、氧化钨纳米线(32)和Au电极(31),所述硅片衬底(11)的表面上腐蚀有多孔硅区域(21),所述多孔硅区域的表面蒸镀有一层氧化钨膜与多孔硅一起作为检测气体的复合敏感材料,所述多孔硅的孔径为10~30nm;所述染料敏化太阳能电池模块(13)和气体传感器模块(23)设置于表面有一直径为0.5cm的 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于自供能气体检测的电源操作门板,其特征在于:所述电源操作门板柜体的外
部表面安装检测装置,该检测装置基于自供能感测元件,并且还包括数据读取模块和气体识
别模块;该自供能感测元件包括染料敏化太阳能电池模块(13)和气体传感器模块(23);所
述染料敏化太阳能电池模块(13)包括对电极、光阳极以及填充于所述对电极和光阳极之间
的电解液(30),所述对电极包括不锈钢基底(10)、紧邻不锈钢基底(10)的导电催化层(20)、
设置于所述导电催化层(20)上的碳纳米管(50),所述光阳极包括ITO导电玻璃基底(40)
和位于ITO导电玻璃基底(40)上的TiO2粒子和染料分子层(60),所述TiO2粒子的粒径约
65nm,所述对电极上碳纳米管(50)的长度为7μm;所述气体传感器模块(23)包括硅片
衬底(11)、氧化钨纳米线(32)和Au电极(31),所述硅片衬底(11)的表面上腐蚀有多孔
硅区域(21),所述多孔硅区域的表面蒸镀有一层氧化钨膜与多孔硅一起作为检测气体的复合
敏感材料,所述多孔硅的孔径为10~30nm;所述染料敏化太阳能电池模块(13)和气体传感
器模块(23)设置于表面有一直径为0.5cm的进气孔(53)的规格为5cm×5cm×1cm的铝
制的长方体框架(43)内,所述染料敏化太阳能电池模块(13)通过粘合剂粘合至所述框架
(53)的外表面,并使光阳极朝上,所述气体传感器模块(23)、数据读取模块(33)设置于
所述框架(53)内部,所述染料敏化太阳能电池模块(13)、所述气体传感器模块(23)和数
据读取模块(33)通过导线连接。
2.根据权利要求1所述的电源操作门板,其特征在于,
所述染料敏化太阳能电池模块(13)的制作包括如下步骤:
S1:对电极制备:①选用厚度为0.3mm的规格为5cm×5cm的不锈钢基底(10),用
砂纸抛光,经过丙酮、乙醇、去离子水依次超声清洗;②利用磁控溅射法在不锈钢基底(10)
上镀金属Cr膜和Ni膜形成导电催化层(20),所述Cr膜的厚度为300nm,所述Ni膜的厚
度为15nm;③利用CVD法,CH4为碳源,Ni为催化剂,生长碳纳米管;
S2:光阳极的制备:①分别取无水乙醇50ml、乙二醇胺2ml,在50℃水浴中搅拌使
其充分混合,在混合溶液中加入钛酸丁酯9ml,继续在水浴中搅拌1h,然后加入无水乙醇
10ml,在水浴中搅拌1h,静置12h,得到TiO2溶液,将其过滤,干燥;②取5g步骤①中
干燥的TiO2粒子、10ml乙醇、2ml乙酰丙酮混合,放入研钵中研磨充分,制得TiO2浆料;
③取步骤②中的适量的TiO2浆料刮涂在清洗后的规格为5cm×5cm的ITO导电玻璃基底
(40)上,经过110℃下处理2h,然后将其浸渍在N719的乙醇溶液中6h,即得光阳极;
S3:电解液配制:0.5M碘化锂、0.06M碘、0.1M4-叔基吡啶和0.3M1-丙基-...
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