一種包含散光發電微透鏡結構薄膜電池的無線開關系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種包含散光發電微透鏡結構薄膜電池的無線開關系統，包括內部為中空的基體，所述基體的上表面放置控制開關，基體的每個側面分別安裝N個非晶硅薄膜電池，所述N≥1，所述基體內部安裝蓄電池、二極管，所述非晶硅薄膜電池包括基板及鍍在基板底面的非晶硅發電層，所述基板的頂面加工微透鏡陣列結構。本實用新型有效地加強了弱光條件下薄膜電池基板對空間中散射光線的吸收作用，并在此基礎上制作出了吸收周圍弱光發電的全天候無線開關，該開關無需更換電池，可直接利用室內弱光進行發電，以實現全天候供電，是一種綠色無能耗開關。
【專利說明】一種包含散光發電微透鏡結構薄膜電池的無線開關系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及應用太陽能發電領域，尤其涉及一種包含散光發電微透鏡結構薄膜電池的無線開關系統。
【背景技術】
[0002]目前，家用電器開關需要繁瑣的電線，耗費了大量銅線和鋁線等不可再生資源。而且，由于接線老化、開關損壞等容易造成漏電、觸電事故。采用無線開關可以避免這些問題，但目前的無線開關均需電池供電，存在頻繁更換電池、電池回收困難等缺陷。
實用新型內容
[0003]為了克服現有技術存在的缺點與不足，本實用新型提供一種包含散光發電微透鏡結構薄膜電池的無線開關系統。
[0004]本實用新型采用非晶硅薄膜電池，在其表面加工出微透鏡結構陣列，有效地加強了弱光條件下薄膜電池基板對空間中散射光線的吸收作用，并在此基礎上制作出了吸收周圍弱光發電的全天候無線開關。
[0005]本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]一種包含散光 發電微透鏡結構薄膜電池的無線開關系統，包括內部為中空的基體，所述基體的上表面放置控制開關，基體的每個側面分別安裝N個非晶硅薄膜電池，所述N ^ I，所述基體內部安裝蓄電池、二極管。
[0007]所述非晶硅薄膜電池通過二極管與蓄電池連接構成充電回路，具體連接為:N個并聯的非晶硅薄膜電池的負極與蓄電池的負極連接，所述蓄電池的正極與二極管的負極連接，二極管的正極與N個并聯的非晶硅薄膜電池的正極連接構成充電回路；
[0008]所述蓄電池與控制開關連接構成放電回路。
[0009]所述非晶硅薄膜電池通過二極管與蓄電池連接構成充電回路，具體連接為:N個非晶硅薄膜電池分別與二極管連接后并聯，然后與蓄電池連接構成充電回路，所述蓄電池與控制開關連接構成放電回路。
[0010]所述非晶硅薄膜電池包括基板及鍍在基板底面的非晶硅發電層，所述基板的頂面加工微透鏡陣列結構。
[0011]所述非晶硅薄膜電池厚度為I~20毫米，面積為20~100毫米X 20~100毫米。
[0012]所述微透鏡陣列結構具體為微錐塔或微溝槽，所述深度為50~900微米，頂角角度為50~90度，間距為100~1000微米，表面粗糙度為5~30納米。
[0013]所述基體為四棱錐臺。
[0014]還包括接收器，所述接收器安裝在用電器電路中。
[0015]本實用新型與現有技術相比具有如下優點:
[0016](I)本實用新型采用非晶硅薄膜電池板組，并在其基板上制造出微透鏡陣列結構，明顯提高了薄膜電池在弱光、散光下的轉換效率；
[0017](2)本實用新型所用薄膜電池基板為玻璃，也可利用透光度高的樹脂，成本低，可替換各種室內、室外有線開關，具有良好的應用前景；
[0018](3)本實用新型可利用周邊散光進行發電，無需更換電池，無能耗，對環境無污染；
[0019](4)根據不同場合，本實用新型的外觀形狀可以做成平面體或各種立方體結構，以更好地應用于實際。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型一種包含散光發電微透鏡結構薄膜電池的無線開關系統結構示意圖；
[0021]圖2為實施例1的非晶硅薄膜電池與蓄電池的電路連接圖；
[0022]圖3為實施例2的非晶硅薄膜電池與蓄電池的電路連接圖；
[0023]圖4(a)為【具體實施方式】中具有微透鏡陣列結構的非晶硅玻璃基板吸收散光示意圖，圖4(b)為普通基板吸收散光示意圖。
[0024]圖中示出:
[0025]1-控制開關，2-微透鏡陣列結構，3-基體，4-蓄電池，5- 二極管，7_散光，8_玻璃基板，9-非晶硅薄膜電池。
【具體實施方式】
[0026]下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0027]實施例1
[0028]如圖1所示一種包含散光發電微透鏡結構薄膜電池的無線開關系統，包括內部為中空的基體，本實施例的基體為四棱錐臺，在基體上表面放置控制開關1，所述控制開關優選無線控制開關，基體3的四個側面分別安裝N個非晶硅薄膜電池9，所述N > I，所述基體3內部設有電路接線、蓄電池4、二極管5。
[0029]如圖2所示，所述非晶硅薄膜電池通過二極管與蓄電池連接構成充電回路，具體連接為:N個并聯的非晶硅薄膜電池的負極與蓄電池的負極連接，所述蓄電池的正極與二極管的負極連接，二極管的正極與非晶硅薄膜電池的正極連接構成充電回路；
[0030]所述蓄電池與控制開關連接構成放電回路，接收器安裝在用電器電路中。
[0031]所述二極管的單向導電性保證了在光線過于微弱或黑暗情況下，蓄電池不會反向放電，(即玻璃基板作為放電元件，此為無用電損耗)，充電電路儲存的電量通過蓄電池傳給放電電路，以供電于控制開關即遙控發射回路；控制開關通過控制接收器(高頻載波信號的傳輸)進而控制用電器。
[0032]所述非晶硅薄膜電池包括基板及鍍在基板底面的非晶硅發電層，所述基板的頂面加工微透鏡陣列結構2，微透鏡陣列結構2具體為微錐塔或微溝槽，所述基板為光學玻璃或透光度高的樹脂。
[0033]所述非晶娃發電層為Glass/TCO/p — a — SiC:H/i — a — Si:H/n — a — Si:H/Al結構中的一種，基板選用普通玻璃，厚度為2毫米，利用化學氣相沉積法制造，硅烷氣體流入真空反應器，利用高頻放電等方法分解硅烷，使非晶硅沉積在基板上。
[0034]由于工業化批量生產的特性，基板比較大，需按要求將大塊的基板裁剪成規定尺寸的小塊，再在CNC磨床上將玻璃上表面加工成微透鏡陣列結構。其中，微透鏡結構深度為50?900微米，間距為100?1000微米，頂角為50?90度，表面粗糙度為5?30納米。
[0035]CNC精密磨床采用零磨削可將玻璃加工表面粗糙度加工至微米級別，隨后采用磁流變拋光技術對加工表面進行光整加工，可將普通加工難以完成的V槽內部拋光成類似鏡面的外表面。
[0036]所述蓄電池可用2節充電的7號干電池，二極管的單向導電性保證了干電池的電量不會無用損耗。
[0037]實施例2
[0038]本實施例中，如圖3所示，所述非晶硅薄膜電池通過二極管與蓄電池連接構成充電回路，具體連接為:N個非晶硅薄膜電池分別與二極管5連接后并聯與蓄電池4連接構成充電回路。
[0039]其他結構與實施例1結構相同。
[0040]實施例3
[0041]如圖4 (a)、(b)所示，所述基板選用玻璃基板8，通過多次測量非晶硅薄膜電池的轉化效率，結果顯示:加工了微透鏡陣列結構的薄膜電池如圖4 Ca)所示，在弱光(500瓦)下利用散光7 (照射斜角α=80° )與不加工微透鏡陣列結構的薄膜電池如圖4 (b)相比，提高轉化效率提高了 233%。采用4塊微透鏡結構薄膜電池，尺寸參數為5厘米*5厘米*3厘米(長*寬*高)，結構陣列間距分別為1，1，0.9，0.2毫米，溝槽深度對應為866，866，780，173微米，頂角為60°，根據如圖2所示連接電路連接。
[0042]進行實驗測試，在室內弱光條件下，將蓄電池電量放空，利用室內弱光充電大約I小時遙控開關即可使用；在每天平均使用次數(如50次)下，測得蓄電池的儲電量越來越多，可以全天候供給室內無線開關。
[0043]本實用新型有效地加強了弱光條件下薄膜電池基板對空間中散射光線的吸收作用，并在此基礎上制作出了吸收周圍弱光散光發電供給的無線開關系統。該開關無需更換電池，可直接利用室內弱光進行發電，以實現全天候供電，是一種綠色無能耗開關。
[0044]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種包含散光發電微透鏡結構薄膜電池的無線開關系統，其特征在于，包括內部為中空的基體，所述基體的上表面放置控制開關，基體的每個側面分別安裝N個非晶硅薄膜電池，所述N≥1，所述基體內部安裝蓄電池、二極管。
2.根據權利要求1所述的無線開關系統，其特征在于，所述非晶硅薄膜電池通過二極管與蓄電池連接構成充電回路，具體連接為:N個并聯的非晶硅薄膜電池的負極與蓄電池的負極連接，所述蓄電池的正極與二極管的負極連接，二極管的正極與N個并聯的非晶硅薄膜電池的正極連接構成充電回路； 所述蓄電池與控制開關連接構成放電回路。
3.根據權利要求1所述的無線開關系統，其特征在于，所述非晶硅薄膜電池通過二極管與蓄電池連接構成充電回路，具體連接為:N個非晶硅薄膜電池分別與二極管連接后并聯，然后與蓄電池連接構成充電回路，所述蓄電池與控制開關連接構成放電回路。
4.根據權利要求3所述的無線開關系統，其特征在于，所述非晶硅薄膜電池包括基板及鍍在基板底面的非晶硅發電層，所述基板的頂面加工微透鏡陣列結構。
5.根據權利要求4所述的無線開關系統，其特征在于，所述非晶硅薄膜電池厚度為I~20毫米，面積為20~100毫米X 20~100毫米。
6.根據權利要求4所述的無線開關系統，其特征在于，所述微透鏡陣列結構具體為微錐塔或微溝槽，深度為50~900微米，頂角角度為50~90度，間距為100~1000微米，表面粗糙度為5~30納米。
7.根據權利要求1所述的無線開關系統，其特征在于，所述基體為四棱錐臺。
8.根據權利要求1-7任一項所述的無線開關系統，其特征在于，還包括接收器，所述接收器安裝在用電器電路中。
【文檔編號】H02J7/00GK203434659SQ201320437822
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月22日 優先權日:2013年7月22日
【發明者】謝晉, 裴曉斌, 吳可可, 孫晉祥, 吳泓沛, 魯艷軍 申請人:華南理工大學