專利名稱：一種釩鈦太陽能電動燃油混合動力汽車的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種釩鈦太陽能電動燃油混合動力汽車。
背景技術：
現有太陽能汽車電池光電效率低、價格貴。染料敏化太陽電池主要是模仿光合作用原理，研制出來的一種新型太陽電池，其主要優勢是原材料豐富、成本低、工藝技術相對 簡單，在大面積工業化生產中具有較大的優勢，同時所有原材料和生產工藝都是無毒、無污 染的，部分材料可以得到完分的回收，對保護人類環境具有重要的意義。以前都是基于二 維的平面結構，從而限制了此類光電池效率的進一步提高。從物理學的角度來看，以納米 線為基礎的二維染料太陽能電池的表面面積較小，從而限制了染料的加載和對太陽光的吸 收。增加納米線的長度可以增大表面積，但納米線的長度受到材料制備和電子擴散長度的 限制。目前，市場上多為硅太陽能電池，成本高、材料資源較少；其它太陽能電池也受到以上 限制。
發明內容
本發明的目的在于提供一種釩鈦太陽能電動燃油混合動力汽車，它包括車架、車 殼、車輪、汽車電路總成、驅動裝置，車殼上安有太陽能電池組，結構為兩種太陽能電池并聯 組成。在車架上裝有直流電動機和動力蓄電池。本發明具有環保、節能的特點，是一種理想 的交通工具。釩鈦黑瓷陽光吸收率0. 9，是優良的光熱轉換材料，以提釩尾渣為原料，資源廣泛。 新型熱電轉換材料使用容易獲取的鈦酸鍶為原料。鈦酸鍶本身屬于絕緣體，但加入少量鈮 后，就會產生自由電子。把加入鈮的鈦酸鍶加工成厚0. 4納米的薄膜，然后放進鈦酸鍶夾層 中。這種結構的熱電轉換材料轉換效率約是以往用重金屬制成的熱電轉換材料的2倍。同 時，實驗顯示，如果增加薄膜的層數，轉換效率可得到進一步提高。另外，這種新型熱電轉換 材料原料分布廣，對人體無害，并且熔點可高達2080攝氏度。熱電轉換材料是一種可以將 熱能和電能相互轉換的材料。目前常用的熱電轉換材料多以重金屬鉍、銻、鉛等為原料，這 些原料不僅在自然界含量少，熔點低，而且有劇毒，影響了真正的實用化。實驗結果表明，對于同一個三維染料太陽能電池，相對于光線照射在光纖側壁，光 線延軸向傳播將太陽能電池的能量轉換效率提高了六倍。在一個太陽(AM 1.5)光照下，基 于氧化鋅納米線的三維染料太陽能電池的光電轉換效率達到3. 3%。這一效率比此前報道 的同類型二維染料太陽能電池的最高效率高出120%，比使用帶有二氧化鈦薄膜涂層的氧 化鋅納米線的染料太陽能電池效率高出47%。一種釩鈦太陽能電動燃油混合動力汽車，其特征在于包括車架、車殼、車輪、汽車 電路總成、驅動裝置，車殼上安有太陽能電池組，在車架上裝有直流電動機和動力蓄電池； 太陽能電池結構為兩種太陽能電池并聯組成。1)釩鈦太陽能電池，其特征在于由光_熱轉換部分和熱-電轉換部分構成，兩部分為并接連接方式；光-熱轉換部分將提釩尾渣與通常陶瓷原料混合，提釩尾渣35%的重 量，混入纖維材料以滾壓或半干壓方法成型為厚度3. 2mm，投影面積不少于0. 1平方米素坯 板，經干燥、以1100°C的溫度燒成為釩鈦黑瓷平板，將兩塊平板平行相隔一定距離，兩端設 置進出通道口和端頭板，四周和中間襯板等各接合部之間以膠粘劑或燒成溫度低于釩鈦黑 瓷的結合材料封接，經固化或燒成得到釩鈦黑瓷大尺寸中空板，將比中空板尺寸略大的玻 璃平板放在耐熱凹模上加熱，加壓使玻璃板隨模下凹，將中空板經預熱置于玻璃上，調節溫 度、壓力使玻璃板與空中板封接，也可采用將玻璃板先成型再封接的辦法，將玻璃板與中空 板間形成的空腔抽真空封閉；熱-電轉換部分使用容易獲取的鈦酸鍶為原料，用精密超薄 的薄膜技術，鈦酸鍶本身屬于絕緣體，但加入少量鈮后，就會產生自由電子，其具體步驟為 a、鈮-檸檬酸乙二醇溶液制備將氧化鈮置于氫氟酸中，于76°C下攪拌使其充分溶解形成 氧化鈮溶液，向溶液中滴加氨水形成白色氫氧化鈮沉淀物，陳化5. 5小時；過濾后，取沉淀 物用3. 5%的稀氨水洗滌，于真空中脫水干燥；將干燥后的沉淀物于71°C下溶解于檸檬酸 的乙二醇溶液中并充分攪拌，得鈮-檸檬酸乙二醇溶液；b、摻鈮鈦酸鍶前驅液的制備按摩 爾比 Sr 丨[2+] Ti 丨[4+] Nb 丨[5+] = 1 l-χ χ，χ = 0. 1 0. 005，分別量取 乙酸鍶、鈦酸丁酯以及a步中制備的鈮_檸檬酸乙二醇溶液；將乙酸鍶溶于乙酸中形成溶 液A ；向鈦酸丁酯中先滴加Ti丨[4+]離子摩爾量0.95倍以上的乙酰丙酮，然后再加入乙 二醇甲醚溶劑形成溶液B;溶液A、B混合后，攪拌均勻，再向其中加入鈮-檸檬酸乙二醇溶 液并攪拌均勻形成混合溶液；向混合溶液中加入乙二醇和丙三醇，乙二醇和丙三醇的比例 為3.5 1，加入的總量為使溶液濃度至Sr丨[2+]離子0.15 0.40摩爾/升的量，并攪 拌均勻，形成摻鈮鈦酸鍶前驅液；c、熱分解與燒結將b步的摻鈮鈦酸鍶前驅液涂覆在基片 上，經熱分解處理后，再進行燒結成相處理；將已產生電子的厚度為0. 4nm的鈦酸鍶超薄薄 膜夾在兩片絕緣體鈦酸鍶中間，形成如三明治的結構，使電子成功地滯留其中，薄膜為3-5 層；動力蓄電池的輸入端接太陽能電池，太陽能電池為多級串聯結構，正極輸出端串聯有二 極管。2)光纖和納米線混合結構的三維染料太陽能電池，包括光纖和垂直生長于光纖表 面的氧化鋅納米線陣列；入射光在光纖內傳播過程中多次反射，入射光會通過氧化鋅納米 線與其表面附著的染料相互作用，從而大大增加了對光線的吸收以及光電子的輸運效率； 多束光纖并聯使用，動力蓄電池的輸入端接太陽能電池，太陽能電池的正極輸出端串聯有
二極管。驅動裝置包括燃油發動機、變速箱、離合器、傳動件、動力轉換器和電動機控制器， 燃油發動機、變速箱、離合器安裝于車架上；傳動件包括萬向節、傳動軸和傳動齒；離合器 包括二個分離合器，一個是燃油發動機分離合器，另一個是直流電動機分離合器，直流電動 機連直流電動機分離合器，燃油發動機連燃油發動機分離合器；動力蓄電池通過電動機控 制器于直流電動機相連，動力蓄電池輸出端通過電動機控制器與直流電動機相連；動力蓄 電池平時也可以用220伏的交流充電器充電。
四
圖1為一種釩鈦太陽能電動燃油混合動力汽車結構原理圖。圖2為釩鈦太陽能電池結構原理圖。
圖3為光纖和納米線混合結構的三維染料太陽能電池結構原理圖。 五具體實施例方式下面結合附圖進一步說明在圖1中1為太陽能電池組；2為車殼；3為車輪；4為動力蓄電池；5為車架；6為動力轉換器；7為離合器；8為直流電動機；9為燃油發動機；10 為變速箱。在圖2中，1為太陽光；2為太陽能電池輸出端；3為光-熱轉換部分；4為熱-電轉換部分。在圖3中1為光線；2為光纖；3為垂直生長于光纖表面的氧化鋅納米線陣列。本發明的工作方式是當使用燃油作動力時，將裝在駕駛室內的總電源轉換開關切換。使動力轉換器6切換到燃油檔，這時燃油發動機工作，燃油發動機分離合器咬合(此 時直流電動機分離合器處于脫開狀態)，并把動力傳到變速箱10，進而驅動萬向節、傳動 軸、傳動齒工作，從而驅動車輪轉動，使得車子行走。當要使用動力蓄電池作動力時，將裝在駕駛室內的總電源轉換開關切換，使動力轉換器切換動力蓄電池檔，這時直流電動機工作，電動機分離合器咬合(此時燃油發動機 分離合器處于脫開狀態)，并把動力傳到變速箱，驅動萬向節、傳動軸、傳動齒工作，進而驅 動車輪轉動，使得車子行走。
權利要求
一種釩鈦太陽能電動燃油混合動力汽車，其特征在于包括車架、車殼、車輪、汽車電路總成、驅動裝置，車殼上安有太陽能電池組，在車架上裝有直流電動機和動力蓄電池；太陽能電池結構為兩種太陽能電池并聯組成釩鈦太陽能電池，其特征在于由光-熱轉換部分和熱-電轉換部分構成，兩部分為并接連接方式；光-熱轉換部分將提釩尾渣與通常陶瓷原料混合，提釩尾渣35％的重量，混入纖維材料以滾壓或半干壓方法成型為厚度3.2mm，投影面積不少于0.1平方米素坯板，經干燥、以1100℃的溫度燒成為釩鈦黑瓷平板，將兩塊平板平行相隔一定距離，兩端設置進出通道口和端頭板，四周和中間襯板等各接合部之間以膠粘劑或燒成溫度低于釩鈦黑瓷的結合材料封接，經固化或燒成得到釩鈦黑瓷大尺寸中空板，將比中空板尺寸略大的玻璃平板放在耐熱凹模上加熱，加壓使玻璃板隨模下凹，將中空板經預熱置于玻璃上，調節溫度、壓力使玻璃板與空中板封接，也可采用將玻璃板先成型再封接的辦法，將玻璃板與中空板間形成的空腔抽真空封閉；熱-電轉換部分使用容易獲取的鈦酸鍶為原料，用精密超薄的薄膜技術，鈦酸鍶本身屬于絕緣體，但加入少量鈮后，就會產生自由電子，其具體步驟為a、鈮-檸檬酸乙二醇溶液制備將氧化鈮置于氫氟酸中，于76℃下攪拌使其充分溶解形成氧化鈮溶液，向溶液中滴加氨水形成白色氫氧化鈮沉淀物，陳化5.5小時；過濾后，取沉淀物用3.5％的稀氨水洗滌，于真空中脫水干燥；將干燥后的沉淀物于71℃下溶解于檸檬酸的乙二醇溶液中并充分攪拌，得鈮-檸檬酸乙二醇溶液；b、摻鈮鈦酸鍶前驅液的制備按摩爾比Sr↑[2+]∶Ti↑[4+]∶Nb↑[5+]＝1∶1-x∶x，x＝0.1～0.005，分別量取乙酸鍶、鈦酸丁酯以及a步中制備的鈮-檸檬酸乙二醇溶液；將乙酸鍶溶于乙酸中形成溶液A；向鈦酸丁酯中先滴加Ti↑[4+]離子摩爾量0.95倍以上的乙酰丙酮，然后再加入乙二醇甲醚溶劑形成溶液B；溶液A、B混合后，攪拌均勻，再向其中加入鈮-檸檬酸乙二醇溶液并攪拌均勻形成混合溶液；向混合溶液中加入乙二醇和丙三醇，乙二醇和丙三醇的比例為3.5∶1，加入的總量為使溶液濃度至Sr↑[2+]離子0.15～0.40摩爾/升的量，并攪拌均勻，形成摻鈮鈦酸鍶前驅液；c、熱分解與燒結將b步的摻鈮鈦酸鍶前驅液涂覆在基片上，經熱分解處理后，再進行燒結成相處理；將已產生電子的厚度為0.4nm的鈦酸鍶超薄薄膜夾在兩片絕緣體鈦酸鍶中間，形成如三明治的結構，使電子成功地滯留其中，薄膜為3-5層；動力蓄電池的輸入端接太陽能電池，太陽能電池為多級串聯結構，正極輸出端串聯有二極管；光纖和納米線混合結構的三維染料太陽能電池，包括光纖和垂直生長于光纖表面的氧化鋅納米線陣列；入射光在光纖內傳播過程中多次反射，入射光會通過氧化鋅納米線與其表面附著的染料相互作用，從而大大增加了對光線的吸收以及光電子的輸運效率；多束光纖并聯使用，動力蓄電池的輸入端接太陽能電池，太陽能電池的正極輸出端串聯有二極管；驅動裝置包括燃油發動機、變速箱、離合器、傳動件、動力轉換器和電動機控制器，燃油發動機、變速箱、離合器安裝于車架上；傳動件包括萬向節、傳動軸和傳動齒；離合器包括二個分離合器，一個是燃油發動機分離合器，另一個是直流電動機分離合器，直流電動機連直流電動機分離合器，燃油發動機連燃油發動機分離合器；動力蓄電池通過電動機控制器于直流電動機相連，動力蓄電池輸出端通過電動機控制器與直流電動機相連；動力蓄電池平時也可以用220伏的交流充電器充電。
全文摘要
本發明公開了一種釩鈦太陽能電動燃油混合動力汽車，它包括車架、車殼、車輪、汽車電路總成、驅動裝置，車殼上安有太陽能電池組，結構為兩種太陽能電池并聯組成釩鈦太陽能電池，光纖和納米線混合結構的三維染料太陽能電池；在車架上裝有直流電動機和動力蓄電池。本發明具有環保、節能的特點，是一種理想的交通工具。
文檔編號H01M14/00GK101797882SQ20101013945
公開日2010年8月11日 申請日期2010年4月6日 優先權日2010年4月6日
發明者李代虹 申請人:成都市獵戶座科技有限責任公司