專利名稱：一種道路信號燈中的有機太陽能電池板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于有機太陽能電池領(lǐng)域，特別涉及一種道路信號燈中的有機太陽能電池板。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)交道口的交通信號燈采用交流電供電，維護(hù)困難，需要鋪設(shè)電線成本高，靈活性差。人們提出了采用新能源——太陽能作為供電能源的研究，但應(yīng)用的大多都是硅等無機材料光伏電池板，得到了一定的應(yīng)用，但由于受到成本的限制，應(yīng)用并不十分廣泛。近年來有機材料在太陽能領(lǐng)域的應(yīng)用不斷被開發(fā)，主要考慮其價格低廉，制備過程簡單，可進(jìn)行大面積生產(chǎn)等優(yōu)點。但是目前關(guān)于有機太陽能交通信號燈還鮮為報道。本實用新型就有效的接合了有機太陽能電池板和有機發(fā)光二極管在交通信號燈中，通過在電池板的陽極上進(jìn)行超薄金屬Au修飾來大大提高供電太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。

實用新型內(nèi)容(1)實用新型要解決的技術(shù)問題提供一種具有高轉(zhuǎn)換效率的有機太陽能交通信號燈裝置，解決偏遠(yuǎn)無電地區(qū)的交道口信號燈供電難問題，解決成本壓力問題，解決能源節(jié)約問題。(2)實用新型的技術(shù)方案為了達(dá)到上述目的，本實用新型提供一種道路信號燈中的有機太陽能電池板。本實用新型提出的道路信號燈，包含信號燈，由有機發(fā)光二級管(OLED)陣列組成，可發(fā)出紅、黃、綠三種信號光，用以產(chǎn)生預(yù)定的指示效果；有機太陽能電池，其連接到所述信號燈，安置于可接收太陽光照射的位置，用以在接收太陽光照射時將太陽能轉(zhuǎn)換為電能；蓄電池，連接于所述太陽能電池和所述信號燈組之間，用以儲存所述太陽能電池所產(chǎn)生的電能，并用以提供所述信號燈電能；其中，有機太陽能電池板具有以下結(jié)構(gòu)，透明aiO:Al陽極層(1)，為摻雜有Al的ZnO層，其方塊電阻為10 Ω / □；覆在陽極上的超薄金屬Au層(2)，其厚度基本上在Onm到1. 5nm之間，用以增強電池板的轉(zhuǎn)換效率；有機有源層(3)，為大約40nm厚CuPc (3a)和大約40nm厚C6tl (3b)的疊層；緩沖層(4)，為IOnm 厚 Alq3 ；金屬陰極層(5)，例如可為IOOnm的Al層等等；由于所述Au層的存在，使得所述有機太陽能電池板的能量轉(zhuǎn)換效率比沒有Au層時增大了 10倍。。[0020]本實用新型中，所述超薄Au層O)的厚度優(yōu)選為0.5士0.2nm。本實用新型中，所述Au層采用超高真空蒸鍍法獲得，在此后而未形成所述有源層之前，用原子力顯微鏡(AFM)測得的表面粗糙度要大于所述Au膜的厚度，以保證所述Au層是不完全連續(xù)的，從而起到增強所述有機有源層在其上的浸潤性。本實用新型中，由所述有機發(fā)光二級管(OLED)陣列組成的所述的信號燈可以是柔性的。本實用新型的有機太陽能交通信號燈，還包括信號控制單元，在第一脈沖信號控制下，太陽能電池通過所述控制單元的充電電路向蓄電池充電，充電回路接有過壓保護(hù)單元；在第二脈沖信號控制下，蓄電池經(jīng)所述控制單元的放電回路向信號燈放電，放電回路接有欠壓保護(hù)單元，以控制當(dāng)有日光時，直接用太陽能供電工作，并儲存電能于蓄電池內(nèi)，當(dāng)夜間或陰雨天時，利用儲存在蓄電池內(nèi)的電能供電工作，保證信號燈常年工作不間斷。(3)實用新型的有益效果本實用新型的有機太陽能電池可以達(dá)到如下有益效果成本低廉，結(jié)構(gòu)設(shè)施簡單， 轉(zhuǎn)換效率高，具有柔性、靈活性等特點；可以為偏遠(yuǎn)的沒有電的區(qū)域提供交通信號燈；可以保證信號燈常年工作不間斷，在有日光時，直接用太陽能供電工作，并儲存電能于蓄電池內(nèi)，在夜間或陰雨天時，利用儲存在蓄電池內(nèi)的電能供電工作。

圖1本實用新型的有機太陽能交通信號燈的結(jié)構(gòu)簡圖圖2有機太陽能交通信號燈中的有機太陽能電池板的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施方式
下面通過具體實施例進(jìn)一步描述本實用新型。如附圖1所示為本實用新型的有機太陽能交通信號燈結(jié)構(gòu)簡圖，包括信號燈，由有機光二級管(OLED)陣列組成，可發(fā)出紅、黃、綠三種信號光，用以產(chǎn)生預(yù)定的指示效果； 有機太陽能電池，其連接到所述信號燈，安置于可接收太陽光照射的位置，用以在接收太陽光照射時將太陽能轉(zhuǎn)換為電能；蓄電池，連接于所述太陽能電池和所述信號燈組之間，用以儲存所述太陽能電池所產(chǎn)生的電能，并用以提供所述信號燈電能；信號控制單元，在第一脈沖信號控制下，太陽能電池通過所述控制單元的充電電路向蓄電池充電，充電回路接有過壓保護(hù)單元；在第二脈沖信號控制下，蓄電池經(jīng)所述控制單元的放電回路向信號燈放電，放電回路接有欠壓保護(hù)單元，以控制當(dāng)有日光時，直接用太陽能供電工作，并儲存電能于蓄電池內(nèi)，當(dāng)夜間或陰雨天時，利用儲存在蓄電池內(nèi)的電能供電工作，保證信號燈常年工作不間斷。其中有機太陽能電池的結(jié)構(gòu)如圖2所示，依次包括，透明&ι0:Α1陽極層(1)，為摻雜有Al的ZnO層，經(jīng)測量其方塊電阻為10 Ω / □，透明度可達(dá)91% ；在陽極上沉積一層超薄金屬Au層O)，采用石英監(jiān)控其厚度小于1. 5nm，優(yōu)選為0. 5士0. 2nm，用以增強電池板的轉(zhuǎn)換效率；有機有源層(3)，為約40nm厚CuPc (3a)和約40nm厚C6tl (3b)的疊層，均采用真空蒸鍍法獲得，沉積速率為0. 05nm/s ；緩沖層，為IOnm厚Alq3，該層的使用可以獲得更長的壽命；最后是金屬陰極層(5)，該層可以是常見的各種用作電極的金屬，這里采用沉積IOOnm的金屬Al。其中Au層采用超高真空蒸鍍法獲得，在此后而未形成有源層之前，用原子力顯微鏡(AFM)測得的表面粗糙度要大于Au膜的厚度，以保證Au層是不完全連續(xù)的，從而增強有機有源層在其上的浸潤性，最終有效提高其轉(zhuǎn)化率。本文中有關(guān)縮寫名稱的含義ITO 氧化銦錫CuPc(Copperphthalocyanine)Alq3 基喧琳招(tris-8-hydroxy-quindinato alumine)C60 富勒烯(fullerence)ZnO: Al 摻鋁氧化鋅。
權(quán)利要求1.一種道路信號燈中的有機太陽能電池板，其中道路信號燈包括由有機二極管陣列組成的信號燈、有機太陽能電池板和蓄電池，所述有機太陽能電池板連接到所述信號燈，安置于可接收太陽光照射的位置，其特征在于有機太陽能電池板具有以下結(jié)構(gòu)，透明陽極層(1)，其方塊電阻為10Ω/口 ； 覆在陽極上的超薄金屬Au層O)，其厚度在Onm到1.5nm之間； 有機有源層(3)，為40nm厚CuPc (3a)和40nm厚C60 (3b)的疊層； 緩沖層⑷，為IOnm厚Alq3 ； 金屬陰極層(5)，IOOnm的Al層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的道路信號燈中的有機太陽能電池板，其特征在于所述超薄金屬Au層(2)的厚度為0. 5士0. 2nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的道路信號燈中的有機太陽能電池板，其特征在于所述超薄金屬Au層是不完全連續(xù)的。
專利摘要本實用新型屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種道路信號燈中的有機太陽能電池板。該道路信號燈為有機太陽能交通信號燈，包含信號燈；太陽能電池，其連接到信號燈；蓄電池，連接于太陽能電池和信號燈組之間；和控制單元。其中信號燈由OLED陣列構(gòu)成，太陽能電池的有源層為有機材料CuPc/C60的疊層，在ZnO:Al陽極上修飾一層超薄Au層(0.5±0.2nm)，使得該有機太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率比沒有Au修飾層時增大了近10倍。本實用新型的有機太陽能電池板成本低廉，設(shè)施方便簡單，其用在道路信號燈中，特別是無交流電區(qū)域的交道口，能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)有日光時，直接用太陽能供電工作，并儲存電能于蓄電池內(nèi)，當(dāng)夜間或陰雨天時，利用儲存在蓄電池內(nèi)的電能供電工作，保證信號燈常年工作不間斷。
文檔編號H01L51/42GK201985177SQ20102013294
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者甄玉鳳 申請人:甄玉鳳