CN103824531B - 薄膜太阳能电池应用在发光塑料广告牌上的文化展示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及薄膜太阳能电池应用在发光塑料广告牌上的文化展示装置，属于新能源发电文化技术领域。由于空中大气棕色云团和地面上雾霾的遮挡，地面接收到的太阳辐射已经减少4%，使安装在地面上的广告牌上的薄膜太阳能电池的发电量减少，影响了向显示屏的供电量。用包含长余辉发光材料制造的发光塑料广告牌发射的光线和反射LED灯和阳光的光线可以增加薄膜太阳能电池的发电量，从薄膜太阳能电池输出的电流通过导电线输入控制器进行调整、从控制器输出的电流通过导电线和LED灯导电架向LED灯供电照明，从控制器输出的电流通过导电线向显示屏供电。从锂离子电池输出的电流通过导电线、光敏自控开关和控制器向显示屏和LED灯分别供电。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜太阳能电池应用在发光塑料广告牌上的文化展示装置，属于新能源发电文化技术领域。
背景技术
目前在地球上有两个邪恶的东西使地球表面接收的太阳辐射受到影响而衰减，使全球逐渐变暗，影响人类在地球上的生存和发展。
一个邪恶的东西是天空中的大气棕色云团。上世纪末科学家在印度洋上空发现一片厚约3公里、面积达900多万平方公里的大气污染带，这片大气污染带在卫星云图上呈现为棕褐色，以后发现，世界多地的上空存在大气棕色云团，全球各地上空的大气棕色云团中分布有自工业革命以来燃烧化石燃料和生物质燃料产生的颗粒污染物，包含有气溶胶黑碳、有机碳、硫酸盐、沙尘、硝酸盐和铵盐等成分，大气棕色云团在空中吸收和散射太阳光的辐射，使安装在地面上的广告牌上的薄膜太阳能电池因为太阳光直接辐射的减少而降低了薄膜太阳能电池的发电量，影响了向广告牌上的显示屏的供电量，使游客看不清显示屏上显示的文化展示字画广告的内容。
另一个邪恶的东西是地面上方的雾霾，2013年1月份的31天中，北京的天气有27天出现灰霾，只有4天是晴好天气（PM2.5日均值是35微克/立方米），产生雾霾的根本原因是燃煤、工业污染、机动车排放、城市人口密集等，2013年9月北京的雾霾天数是常年的近4倍，9月29日，河北大部、北京、天津、山西东部、山东西北部、陕西关中地区、河南北部等地有中度霾，局部地区有重度霾，2013年12月8日中国华北、黄淮、西南地区东部、江南大部以及华南部分地区的雾霾连成一片，雾霾阻挡太阳光的辐射，使安装在地面上的广告牌上的薄膜太阳能电池因为阳光辐射的减少而降低了薄膜太阳能电池产生的电流量，减少了向广告牌上的显示屏的供电量，因而影响了广告的效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供薄膜太阳能电池应用在发光塑料广告牌上的文化展示装置，增加安装在发光塑料广告牌上的薄膜太阳能电池的发电量和向显示屏的供电量，使文化展示的广告效果更好。
发光塑料广告牌中包含有长余辉发光材料，长余辉发光材料的激发能源是光能，可以是任何一种环境光，如阳光、灯光等。长余辉发光材料在撤除光照后，在黑暗中能长时间的发光，新型长余辉发光材料发光亮度高、无毒无害、余辉时间长达8—12小时，可以制成发光母粒加入塑料颗粒中制造发光塑料板材用作为制造发光塑料广告牌的原材料，发光塑料广告牌在夜间和阴天能发射光线，使安装在发光塑料广告牌上的薄膜太阳能电池（半透明）通过光伏效应产生电流，从薄膜太阳能电池输出的电流通过导电线、控制器向显示屏供电，在夜间或阴天增加向显示屏的供电量，白天，薄膜太阳能电池在阳光照射下产生的电流通过导电线、控制器向显示屏供电。
如果遇到连续雾霾天气，光照不足需要持续增加供电，光敏自控开关一自动开启、接通电路 ，从锂离子电池一输出的电流，通过导电线、光敏自控开关一、控制器二、LED灯导电架二向LED灯二供电，从控制器二输出的电流也可以通过导电线向显示屏供电，同时光敏自控开关二自动开启、接通电路，从锂离子电池二输出的电流，通过导电线、光敏自控开关二、控制器一、LED灯导电架一向LED灯一供电，从控制器一输出的电流也可以通过导电线向显示屏供电。
在发光塑料广告牌1的上方安装反光板18，反光板18朝下的内表面上贴有反光膜，反光膜可以将一部分LED灯发射的光线和太阳光散射的光线反射到薄膜太阳能电池上增加光伏发电的电流量，增加向显示屏的供电量，反光膜同时将另一部分LED灯发射的光线和太阳光散射的光线反射到发光塑料广告牌上，增加包含有长余辉发光材料的发光塑料广告牌的吸光量、蓄光量以及发光量。
通过薄膜太阳能电池发电、供电，锂离子电池供电和发光塑料广告牌的长余辉增效，反光板的反光增效多种途径来保证向显示屏的供电量，使显示屏保持一定的亮度，使发光塑料广告牌上的文化展示的广告效果良好。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
由发光塑料广告牌1、薄膜太阳能电池2、显示屏3、导电线4、控制器一5、LED灯导电架一6、LED灯一7、控制器二8、LED灯导电架二9、LED灯二10、地面11、光敏自控开关一12、光敏自控开关二13、锂离子电池一14、锂离子电池二15、广告牌右侧立柱16、广告牌左侧立柱17和反光板18共同组成薄膜太阳能电池应用在发光塑料广告牌上的文化展示装置；
在广告牌右侧立柱16和广告牌左侧立柱17的上方安装发光塑料广告牌1，在发光塑料广告牌1的正面的、面积占70%-80%的中心位置安装薄膜太阳能电池2，在薄膜太阳能电池2的正面、面积占30%-50%的中心位置安装显示屏3，在广告牌左侧立柱17的内部安装锂离子电池一14和光敏自控开关一12，在广告牌右侧立柱16的内部安装锂离子电池二15和光敏自控开关二13，在发光塑料广告牌1上的薄膜太阳能电池2的下方的正面安装LED灯导电架二9和LED灯二10，背面安装导电线4和控制器二8，在发光塑料广告牌1上的薄膜太阳能电池2的上方的正面安装LED灯导电架一6和LED灯一7、背面安装导电线4和控制器一5，在发光塑料广告牌1的上方安装反光板18；
锂离子电池一14通过导电线4与光敏自控开关一12连接，光敏自控开关一12通过导电线4与控制器二8连接，控制器二8通过导电线4与LED灯导电架二9连接，LED灯导电架二9通过导电线4与LED灯二10连接，控制器二8通过导电线4与显示屏3连接，锂离子电池二15通过导电线4与光敏自控开关二13连接，光敏自控开关二13通过导电线4与控制器一5连接，控制器一5通过导电线4与LED灯导电架一6连接，LED灯导电架一6通过导电线4与LED灯一7连接，控制器一5通过导电线4与显示屏3连接。
薄膜太阳能电池2是多晶硅薄膜太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池或染料敏化薄膜太阳能电池或砷化镓薄膜太阳能电池或碲化镉薄膜太阳能电池。
LED灯一7和LED灯二10按波长颜色分类是紫外光LED灯或紫光LED灯或蓝光LED灯或蓝绿光LED灯或绿光LED灯或黄绿光LED灯或黄光LED灯或橙光LED灯或红光LED灯或深红光LED灯或红外线发射光LED灯或白光LED灯。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：①薄膜太阳能电池发电时不需要消耗石油或煤炭等化石燃料，可以提高能源的自给率，在薄膜太阳能电池发电的过程中不排放二氧化碳、二氧化硫和其他有害气体，不污染生态环境，在薄膜太阳能电池的发电过程中，不使用冷却水，不产生噪音，光伏发电设备容易保养和维修。②薄膜太阳能电池厚度薄，有一部分薄膜太阳能电池是半透明的、可以透过光线，从正面照射薄膜太阳能电池的阳光的光能和从背面照射薄膜太阳能电池的发光塑料发射的余辉的光能都能在薄膜太阳能电池中通过光伏效应转换成电能，加上夜间LED灯发出的光能照射薄膜太阳能电池也能转换成电能，显著增加了薄膜太阳能电池白天和夜间的能效，增加了向显示屏的光伏发电的供电量。③薄膜太阳能电池光伏发电产生的电流与锂离子电池输出的电流互相补充供电，向显示屏持续供电，保证了显示屏上有一定的亮度，提高了发光塑料广告牌的中心位置上的显示屏上显示的文化展示字画的广告宣传效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
由于空中大气棕色云团和地面上雾霾的遮挡，地面接收到的太阳辐射已经减少4%，使安装在地面上的广告牌上的薄膜太阳能电池的发电量减少，影响了向显示屏的供电量。用包含长余辉发光材料制成的发光塑料广告牌发射的光线和反射LED灯和阳光的光线可以增加薄膜太阳能电池全天的发电量，从薄膜太阳能电池输出的电流通过导电线输入控制器进行调整、从控制器输出的电流通过导电线和LED灯导电架向LED灯供电照明，从控制器输出的电流通过导电线向显示屏供电。从锂离子电池输出的电流通过导电线、光敏自控开关和控制器向显示屏和LED灯分别供电。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
由发光塑料广告牌1、薄膜太阳能电池2、显示屏3、导电线4、控制器一5、LED灯导电架一6、LED灯一7、控制器二8、LED灯导电架二9、LED灯二10、地面11、光敏自控开关一12、光敏自控开关二13、锂离子电池一14、锂离子电池二15、广告牌右侧立柱16、广告牌左侧立柱17和反光板18共同组成薄膜太阳能电池应用在发光塑料广告牌上的文化展示装置；
在广告牌右侧立柱16和广告牌左侧立柱17的上方安装发光塑料广告牌1，在发光塑料广告牌1的正面的、面积占70%—80%的中心位置安装薄膜太阳能电池2，在薄膜太阳能电池2的正面、面积占30%—50%的中心位置安装显示屏3，在广告牌左侧立柱17的内部安装锂离子电池一14和光敏自控开关一12，在广告牌右侧立柱16的内部安装锂离子电池二15和光敏自控开关二13，在发光塑料广告牌1上的薄膜太阳能电池2的下方的正面安装LED灯导电架二9和LED灯二10，背面安装导电线4和控制器二8，在发光塑料广告牌1上的薄膜太阳能电池2的上方的正面安装LED灯导电架一6和LED灯一7、背面安装导电线4和控制器一5，在发光塑料广告牌1的上方安装反光板18；
锂离子电池一14通过导电线4与光敏自控开关一12连接，光敏自控开关一12通过导电线4与控制器二8连接，控制器二8通过导电线4与LED灯导电架二9连接，LED灯导电架二9通过导电线4与LED灯二10连接，控制器二8通过导电线4与显示屏3连接，锂离子电池二15通过导电线4与光敏自控开关二13连接，光敏自控开关二13通过导电线4与控制器一5连接，控制器一5通过导电线4与LED灯导电架一6连接，LED灯导电架一6通过导电线4与LED灯一7连接，控制器一5通过导电线4与显示屏3连接。
薄膜太阳能电池2是多晶硅薄膜太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池或染料敏化薄膜太阳能电池或砷化镓薄膜太阳能电池或碲化镉薄膜太阳能电池。
LED灯一7和LED灯二10按波长颜色分类是紫外光LED灯或紫光LED灯或蓝光LED灯或蓝绿光LED灯或绿光LED灯或黄绿光LED灯或黄光LED灯或橙光LED灯或红光LED灯或深红光LED灯或红外线发射光LED灯或白光LED灯。
太阳光照射发光塑料广告牌，发光塑料广告牌中包含有长余辉发光材料，长余辉发光材料在一定的时间内能吸光、蓄光、发光，新型的铝酸盐长余辉发光材料和硅酸盐长余辉发光材料的发光强度、发光时间、化学稳定性的发展不断进步，长余辉发光材料能发出多种色彩的光，其中红色、蓝绿、黄绿三种长余辉发光材料的发光性能相当好。发光塑料广告牌中的长余辉发光材料白天吸收阳光的光能，夜间或阴天能在8—12小时内发出亮光，发出的亮光从背面照射安装在发光塑料广告牌上的、面积占发光塑料广告牌的70%—80%的薄膜太阳能电池产生电流，薄膜太阳能电池产生的电流通过导电线向安装在薄膜太阳能电池正面上的、面积占薄膜太阳能电池30%—50%的显示屏供电，使显示屏保持一定的亮度，显示文化展示字画，达到全天宣传广告的效果。
从安装在广告牌左侧立柱内的锂离子电池一输出的电流通过导电线、光敏自控开关一输入控制器二，从控制器二输出的电流通过导电线向显示屏供电，从控制器二输出的电流也可以通过导电线和LED灯导电架二向LED灯二供电。从安装在广告牌右侧立柱内的锂离子电池二输出的电流通过导电线、光敏自控开关二输入控制器一，从控制器一输出的电流通过导电线向显示屏供电，从控制器一输出的电流也可以通过导电线和LED灯导电架一向LED灯一供电。当黑夜来临或白天雾霾严重，光敏自控开关一和光敏自控开关二自动开启、接通电路，从锂离子电池一和锂离子电池二同时输出的电流可以补充薄膜太阳能电池供电的不足，保证向显示屏持续提供充足的电能。
在发光塑料广告牌的上方安装有反光板，反光板的朝下的内表面上粘贴有反光膜，反光膜能反射白天的散射阳光和夜间LED灯发射的光线，将光线反射到薄膜太阳能电池上，增加薄膜太阳能电池的发电量和向显示屏的供电量。供电多余的电能也可以通过导电线、控制器和光敏自控开关输入锂离子电池储存备用。
由于采取上述技术方案来提高薄膜太阳能电池的发电量，白天能提高20%—30%的光伏发电量，夜间能提高10—20%的光伏发电量，从而抵消了由于空中大气棕色云团和地面上雾霾的遮挡使地面接收到的太阳辐射目前已减少4%—5%，并造成安装在发光塑料广告牌上的薄膜太阳能电池的光伏发电量目前已减少的损失，保证了向显示屏的充足供电量，使显示屏在白天或黑夜都能保持一定的亮度，显示出文化展示字画，增强广告宣传的效果。
现举出实施例如下：
实施例一：
由于空中大气棕色云团和地面上雾霾的遮挡，地面接收到的直接太阳辐射自1960年到1990年的30年间已经减少了4%，1990年以后已减少到5%，使安装在地面上的广告牌上的非晶硅薄膜太阳能电池的发电量相应减少，影响了向显示屏的供电量。用包含长余辉发光材料制成的发光塑料广告牌发射的光线和反射LED照明灯和散射阳光的光线可以增加非晶硅薄膜太阳能电池全天的发电量。从非晶硅薄膜太阳能电池输出的电流通过导电线输入控制器进行调整、从控制器输出的电流通过导电线和LED灯导电架向LED灯供电照明，从控制器输出的电流可通过导电线向显示屏供电。从锂离子电池输出的电流通过导电线、光敏自控开关和控制器向显示屏和LED灯分别供电。
实施例二：
由于空中大气棕色云团和地面上雾霾的遮挡，地面接收到的直接太阳辐射自1960年到1990年的30年间已经减少了4%，1990年以后已减少到5%，使安装在地面上的广告牌上的铜铟镓硒薄膜太阳能电池的发电量相应减少，影响了向显示屏的供电量。用包含长余辉发光材料制成的发光塑料广告牌发射的光线和反射LED照明灯和散射阳光的光线可以增加铜铟镓硒薄膜太阳能电池全天的发电量。从铜铟镓硒薄膜太阳能电池输出的电流通过导电线输入控制器进行调整、从控制器输出的电流通过导电线和LED灯导电架向LED灯供电照明，从控制器输出的电流可通过导电线向显示屏供电。从锂离子电池输出的电流通过导电线、光敏自控开关和控制器向显示屏和LED灯分别供电。
Claims (3)
1.薄膜太阳能电池应用在发光塑料广告牌上的文化展示装置,其特征是，由发光塑料广告牌（1）、薄膜太阳能电池（2）、显示屏（3）、导电线（4）、控制器一（5）、LED灯导电架一（6）、LED灯一（7）、控制器二（8）、LED灯导电架二（9）、LED灯二（10）、地面（11）、光敏自控开关一（12）、光敏自控开关二（13）、锂离子电池一（14）、锂离子电池二（15）、广告牌右侧立柱（16）、广告牌左侧立柱（17）和反光板（18）共同组成薄膜太阳能电池应用在发光塑料广告牌上的文化展示装置；
在广告牌右侧立柱（16）和广告牌左侧立柱（17）的上方安装发光塑料广告牌（1），在发光塑料广告牌（1）的正面的、面积占发光塑料广告牌（1）的70%—80%的中心位置安装薄膜太阳能电池（2），在薄膜太阳能电池（2）的正面的、面积占薄膜太阳能电池（2）的30%—50%的中心位置安装显示屏（3），在广告牌左侧立柱（17）的内部安装导电线（4）、锂离子电池一（14）和光敏自控开关一（12），在广告牌右侧立柱（16）的内部安装导电线（4）、锂离子电池二（15）和光敏自控开关二（13），在发光塑料广告牌（1）的正面上的、薄膜太阳能电池（2）的下方的正面上安装LED灯导电架二（9）和LED灯二（10）、背面安装导电线（4）和控制器二（8），在发光塑料广告牌（1）的正面上的、薄膜太阳能电池（2）的上方的正面上安装LED灯导电架一（6）和LED灯一（7）、背面安装导电线（4）和控制器一（5），在发光塑料广告牌（1）的上方安装反光板（18）；
锂离子电池一（14）通过导电线（4）与光敏自控开关一（12）连接，光敏自控开关一（12）通过导电线（4）与控制器二（8）连接，控制器二（8）通过导电线（4）与LED灯导电架二（9）连接，LED灯导电架二（9）通过导电线（4）与LED灯二（10）连接，控制器二（8）通过导电线（4）与显示屏（3）连接，锂离子电池二（15）通过导电线（4）与光敏自控开关二（13）连接，光敏自控开关二（13）通过导电线（4）与控制器一（5）连接，控制器一（5）通过导电线（4）与LED灯导电架一（6）连接，LED灯导电架一（6）通过导电线（4）与LED灯一（7）连接，控制器一（5）通过导电线（4）与显示屏（3）连接。
2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池应用在发光塑料广告牌上的文化展示装置，其特征是，所述的薄膜太阳能电池（2）是多晶硅薄膜太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池或染料敏化薄膜太阳能电池或砷化镓薄膜太阳能电池或碲化镉薄膜太阳能电池。
3.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池应用在发光塑料广告牌上的文化展示装置，其特征是，所述的LED灯一（7）和LED灯二（10）按波长颜色分类是紫外光LED灯或紫光LED灯或蓝光LED灯或蓝绿光LED灯或绿光LED灯或黄绿光LED灯或黄光LED灯或橙光LED灯或红光LED灯或深红光LED灯或红外线发射光LED灯或白光LED灯。
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