CN205547510U - 一种基于有机光电池的环保安全帽 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于有机光电池的环保安全帽,包括帽子本体和设置在帽子本体上的太阳能薄膜电池板,其中太阳能薄膜电池板上设有一个或者多个有机光电池,每一有机光电池包括至少一个反式单层元件,反式单层元件包括第一电极、第二电极以及位于二者之间的电子传递层、光活性层和电洞传递层,其中第一电极和第二电极中至少一个具有光学透明性;第一电极为银金属电极,第二电极为ITO电极。在帽子的上方安装有薄膜太阳能电池板,可以充分吸收太阳能能源,将光能转化为电能,具有较高的能量转换效率和稳定性。将LED光源安装在帽子帽檐的四周,增加帽子的发光功能,也能在夜晚更好的照明和保护佩戴者。
Description
技术领域
本实用新型涉及安全帽技术领域,具体地是涉及一种基于有机光电池的环保安全帽。
背景技术
现有的发光帽子都是用冷光贴片或者是涂抹发光材料制作而成,荧光涂料和磷光涂料都是吸收光线后才发光;但是这种需要反射才能发光,警示效果不显著。而自发光涂料,不靠外来能源,以放射性物质提供的放射能使之发光,而且可持续发光,然而这种放射物质是对人体有害的。对于长期在户外工作的交警、环卫工人等,并不理想。因此,需要设计出一种对人体健康的,可长久使用的发光帽子。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种基于有机光电池的环保安全帽,其不仅对人体健康的,且可长久使用。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:
一种基于有机光电池的环保安全帽,包括帽子本体和设置在所述帽子本体上的太阳能薄膜电池板,其中所述太阳能薄膜电池板上设有一个或者多个有机光电池,每一所述有机光电池包括至少一个反式单层元件,所述反式单层元件包括第一电极、第二电极以及位于二者之间的电子传递层、光活性层和电洞传递层,其中所述第一电极和第二电极中至少一个具有光学透明性;所述第一电极为银金属电极,所述第二电极为ITO电极。
优选地,所述光活性层由PV2000材料制备而成。
优选地,还包括一个或者多个LED光源、蓄电池、软贴条和智能充放电控制器,其中所述LED光源镶嵌在所述软贴条上,所述软贴条镶嵌在所述帽子本体的四周,所述智能充放电控制器通过导线分别与所述LED光源、所述太阳能薄膜电池板与所述蓄电池连接。
优选地,所述有机光电池还包括基板,所述反式单层元件设置在所述基板上。
优选地,所述基板为PET软性塑料基板。
优选地,所述第一电极和所述第二电极均具有光学透明性。
优选地,所述帽子本体还包括一安全系带。
采用上述技术方案,本实用新型至少包括如下有益效果:
本实用新型所述的基于有机光电池的环保安全帽,在帽子的上方安装有薄膜太阳能电池板,可以充分吸收太阳能能源,将光能转化为电能,具有较高的能量转换效率和稳定性。将LED光源安装在帽子帽檐的四周,增加帽子的发光功能,也能在夜晚更好的照明和保护佩戴者。
附图说明
图1为本实用新型所述的基于有机光电池的环保安全帽的结构示意图;
图2为本实用新型所述的有机光电池的结构示意图。
其中:1.LED光源,2.帽子本体,3.蓄电池,4.软贴条,5.太阳能薄膜电池板,6.智能充放电控制器,51.第一电极,52.第二电极,53.电子传递层,54.光活性层,55.电洞传递层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1至图2所示,为符合本实用新型的种基于有机光电池的环保安全帽,包括帽子本体2和设置在所述帽子本体2上的太阳能薄膜电池板5,其中所述太阳能薄膜电池板5上设有一个或者多个有机光电池,每一所述有机光电池包括至少一个反式单层元件,所述反式单层元件包括第一电极51、第二电极52以及位于二者之间的电子传递层53、光活性层54和电洞传递层55,其中所述第一电极51和第二电极52中至少一个具有光学透明性;所述第一电极51为银金属电极,所述第二电极52为ITO电极。其基本原理在于:吸收光能后产生激子(电洞和电子对),而后电洞和电子对分离,传送至相应的电极。
优选地,所述光活性层54由PV2000材料制备而成。PV2000具有良好的大气制程稳定性,可采用各种湿式印刷制程技术,涂布在软性PET塑胶基材上,由于达成最佳性能表现的薄膜厚度可达到250-300nm,在溶液涂布制程上具有良好的均匀性控制及再现性。PV2000所制作的单层元件热稳定性可达110℃以上,于80℃/65%RH大气测试环境下,无明显劣化现象发生;模拟光源(1,000W/m2)元件稳定性测试大于20,000小时,相当于七年使用寿命。以狭缝涂布方式所完成PV200:PC70BM的元件模组(有效面积23.7cm2),经美国Newport认证可达7.56%。由于在光电转换效率、制程加工性、制程可靠性及操作稳定性上获得显著的提升,PV2000无论在产品性能、价格及普遍应用性均可得到全方位的竞争优势,也将促使有机薄膜光伏电池成为迎向绿色环保能源的新一扇窗。PV2000是现有技术中的一种材料,该材料已经投放市场,如美商Polyera公司已经在销售该材料。
优选地,还包括一个或者多个LED光源1、蓄电池3、软贴条4和智能充放电控制器6,其中所述LED光源1镶嵌在所述软贴条4上,所述软贴条4镶嵌在所述帽子本体2的四周,所述智能充放电控制器6通过导线分别与所述LED光源1、所述太阳能薄膜电池板5与所述蓄电池3连接。在一优选实施例中,所述帽子本体2还包括一安全系带(附图中略去),用于将帽子更好的固定在人头上。
优选地,所述有机光电池还包括基板,所述反式单层元件设置在所述基板上。
优选地,所述基板为PET软性塑料基板。软性塑料基板的使用也使得电池整体的柔韧性更强,适合各种弯曲场合的需要。
优选地,所述第一电极51和所述第二电极52均具有光学透明性。两面透光在保证光能充分吸收的前提下,对于一些光照需求较高的场合尤为适用。
为了提高光电转换效率,本实施例采用P型及N型有机半导体混掺方式,借以提高吸收光能量后所产生的激子(电子-电洞对)更容易扩散至界面形成电荷分离,来克服有机半导体电子-电洞对低生命期的问题。为了提高元件稳定性,主要以反式单层元件结构为主,以ITO为阴极,加上电子传递层53后,然后涂上光活性层54及电洞传递层55,最后再镀上较稳定的银金属作为阳极;相较于正型元件以钙金属或铝金属作为电极,反式元件具有更佳的元件寿命及效率稳定性。反式单层元件热稳定性可达110℃以上,于80℃/65%RH大气测试环境下,无明显劣化现象发生;模拟光源元件稳定性测试大于20,000小时,相当于七年使用寿命。即该电池在光电转换效率、制程加工性、制程可靠性及操作稳定性上较传统的电池获得了显著的提升。
本实施例在帽子的上方安装有薄膜太阳能电池板,可以充分吸收太阳能能源,将光能转化为电能,具有较高的能量转换效率和稳定性。将LED光源1安装在帽子帽檐的四周,增加帽子的发光功能,也能在夜晚更好的照明和保护佩戴者。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型创造的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的任何等同变化,均应仍处于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种基于有机光电池的环保安全帽,其特征在于:包括帽子本体和设置在所述帽子本体上的太阳能薄膜电池板,其中所述太阳能薄膜电池板上设有一个或者多个有机光电池,每一所述有机光电池包括至少一个反式单层元件,所述反式单层元件包括第一电极、第二电极以及位于二者之间的电子传递层、光活性层和电洞传递层,其中所述第一电极和第二电极中至少一个具有光学透明性;所述第一电极为银金属电极,所述第二电极为ITO电极。
2.如权利要求1所述的基于有机光电池的环保安全帽,其特征在于:所述光活性层由PV2000材料制备而成。
3.如权利要求1所述的基于有机光电池的环保安全帽,其特征在于:还包括一个或者多个LED光源、蓄电池、软贴条和智能充放电控制器,其中所述LED光源镶嵌在所述软贴条上,所述软贴条镶嵌在所述帽子本体的四周,所述智能充放电控制器通过导线分别与所述LED光源、所述太阳能薄膜电池板与所述蓄电池连接。
4.如权利要求1-3任一所述的基于有机光电池的环保安全帽,其特征在于:所述有机光电池还包括基板,所述反式单层元件设置在所述基板上。
5.如权利要求4所述的基于有机光电池的环保安全帽,其特征在于:所述基板为PET软性塑料基板。
6.如权利要求1所述的基于有机光电池的环保安全帽,其特征在于:所述第一电极和所述第二电极均具有光学透明性。
7.如权利要求1所述的基于有机光电池的环保安全帽,其特征在于:所述帽子本体还包括一安全系带。
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CN111481833A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-04 | 北京夏禾科技有限公司 | 一种光疗帽 |
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