本申請涉及建筑屋頂領域，尤其涉及一種有效利用光能的建筑屋頂系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：太陽能是一種清潔、高效的能源，隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對太陽能的利用領域越來越廣泛，其中，光電建筑節(jié)能大力推動了太陽能光伏事業(yè)和建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。在現(xiàn)有技術(shù)中，人已經(jīng)提出了在屋頂安裝光伏組件的技術(shù)，譬如申請?zhí)枮?00710052996.0的專利文件公開了一種太陽能光伏屋頂技術(shù)，該屋頂系統(tǒng)將光伏組件直接鋪設在屋頂表面，實現(xiàn)光伏發(fā)電的效果，雖然有效利用了太陽能，但是由于光伏組件與屋頂表面平行鋪設，光伏組件反射的太陽光將對周圍居住人群造成極大的光污染，同時屋頂?shù)母魺嵝Ч膊粔蚝?。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在提供一種有效利用光能的建筑屋頂系統(tǒng)，以解決上述提出問題。本發(fā)明的實施例中提供了一種有效利用光能的建筑屋頂系統(tǒng)，該屋頂系統(tǒng)包括發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置包括支架、和設置在支架上的若干發(fā)電單元；且，該支架上的發(fā)電單元包括電池板和反光鏡組件，該電池板和反光鏡組件之間設置有夾角，電池板的工作面和反光鏡組件的反光面相對設置，均朝向外側(cè)天空，各個電池板和反光鏡組件安裝在支架上后整體呈一種波浪結(jié)構(gòu)；該電池板為一種染料敏化太陽能電池。本發(fā)明的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：本發(fā)明的屋頂系統(tǒng)中，采用電池板和反光鏡組件構(gòu)成發(fā)電單元，其能夠有效利用太陽光發(fā)電，并且產(chǎn)生的光污染較少；此外，在電池板中，采用了染料敏化太陽能電池，該太陽能電池的對電極中采用了復合導電層，其包括氧化銅納米棒薄膜和填充于氧化銅納米棒間隙的氮化鈦納米顆粒薄膜，該氮化鈦納米顆粒能夠有效填充于氧化銅納米棒之間的孔隙，有效提高了對電極的表面積，提高導電性，這對于該電池板的光電轉(zhuǎn)化率的提高具有積極意義。本申請附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。附圖說明利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明屋頂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明屋頂系統(tǒng)中發(fā)電單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明所述電池板中對電極的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。本申請的實施例涉及一種有效利用光能的建筑屋頂系統(tǒng)，如圖1所示，該屋頂系統(tǒng)包括發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置包括支架15、和設置在支架上的若干發(fā)電單元16，該發(fā)電單元16能夠有效利用太陽能發(fā)電，屋頂系統(tǒng)可以利用該電力進行屋內(nèi)的電力供應，具有發(fā)電效率高，節(jié)能環(huán)保，光污染低等優(yōu)點。在一種優(yōu)選實施方式中，如圖2，該支架上的發(fā)電單元16包括電池板17和反光鏡組件18，該電池板17和反光鏡組件18之間設置有夾角，電池板17的工作面和反光鏡組件18的反光面相對設置，均朝向外側(cè)天空，各個電池板和反光鏡組件安裝在支架15上后整體呈一種波浪結(jié)構(gòu)。當太陽光照射時，光線經(jīng)由電池板17和反光鏡組件18的多次吸收、反射后射回天空，反射光線能夠被限制在太陽與反射鏡組件18和電池板17交界線所形成的平面附近，同時，電池板17能夠從直接光和反射光中吸收能量發(fā)電；反光鏡組件18將太陽光多次反射，一方面增加了電池板17接收太陽光的幾率，增加發(fā)電效率，另一方面，通過反光鏡組件和電池板的夾角設置，多余的反射光能夠被反射回天空，減少了該建筑物的光污染。優(yōu)選地，該電池板17和反光鏡組件18之間的夾角為90度，其能夠保證反光組件18將最多的太陽光反射到電池板17，從而提高發(fā)電效率。作為本申請中屋頂系統(tǒng)的一部分，該電池板為一種染料敏化太陽能電池，本領域技術(shù)人員能夠了解，通常情況下，染料敏化太陽能電池包括對電極、與對電極對置的光電極和保持在對電極和光電極之間電解質(zhì)；對電極表面一般設有鉑催化劑，但是由于鉑金屬為一種貴金屬，采用鉑金屬成本較高，本申請在保證對電極工作效率的基礎上，將對電極改進為一種復合電極材料，制作成本降低。作為本申請中屋頂系統(tǒng)的一部分，本申請中該電池板具有制作簡單、成本低的優(yōu)點，在各種光照下，染料敏化劑均能夠達到飽和狀態(tài)，具有較強的環(huán)境適應性，并且該電池板工作溫度范圍較寬，適應性強。圖3為本申請所述電池板中對電極的一個示例的結(jié)構(gòu)示意圖，作為本申請的一個優(yōu)選實施例，在該對電極中，具體包括基板25和形成于基板25表面的復合導電層26，該復合導電層26是這樣的結(jié)構(gòu)：氧化銅納米棒薄膜構(gòu)成復合電極層的主體部分，然后在氧化銅納米棒的間隙填充有氮化鈦納米顆粒，使之形成一種復合導電層26。該基板25優(yōu)選為銅箔或銅板。本領域技術(shù)人員能夠了解，一方面，氧化銅納米材料是一種窄禁帶半導體材料，其具有優(yōu)良的電導和催化性能，并且成本低廉，經(jīng)常是一種電極的替換材料；而氮化鈦又具有類似貴金屬的電子結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)良好的催化性能，此外，氮化鈦還具有良好的導電性和抗腐蝕性；在染料敏化太陽能電池中，染料具有一定的腐蝕性，本申請的對電極中，通過設置復合導電層，而且該復合導電層中的氮化鈦納米顆粒薄膜能夠有效防止染料敏化太陽能電池中電解液對于對電極的腐蝕，提高了電池板的使用壽命，從而減少了對于屋頂系統(tǒng)的維護時間。此外，另一方面，本發(fā)明的對電極采用氧化銅納米棒薄膜結(jié)合氮化鈦納米顆粒薄膜，該氮化鈦納米顆粒能夠有效填充于氧化銅納米棒之間的孔隙，有效提高了對電極的表面積，提高導電性，這對于該電池板的光電轉(zhuǎn)化率的提高具有積極意義。優(yōu)選地，該電池板中對電極的制作過程為：a)取銅板作為對電極基板，首先對銅板進行鹽酸酸化清洗，然后將銅板放入pH為12.2的氨水和氫氧化鈉的水溶液中，浸泡時間為18天，此時會在銅板表面生長一層氧化銅納米棒，然后用去離子水沖洗干凈后烘干，這樣就得到了氧化銅納米棒薄膜；b)然后制作二氧化鈦膠體：將納米二氧化鈦和炭黑混合，兩者物質(zhì)的量之比為7:1，然后將該混合物與適量蒸餾水混合，超聲處理2h，得到分散良好的二氧化鈦膠體；c)刮涂：將上步得到的二氧化鈦膠體均勻涂覆在生長有氧化銅納米棒的銅板上，控制二氧化鈦膠體的厚度為60μm；d)將刮涂后的銅板干燥5h，然后將該銅板置于通有流動氨氣的管式爐中，設定溫度為900℃，氮化10h后，即可在銅板表面得到氮化鈦納米顆粒薄膜，進而得到本申請所述的對電極。至于本申請中所述的染料敏化太陽能電池中光電極和電解液的制備，均采用一般的制作方法，然后將光電極和對電極用熱熔膠接合，注入電解液，制得染料敏化太陽能電池，即本申請所述的電池板。接下來，對本申請的屋頂系統(tǒng)中所涉及到的電池板進行對照測試，在AM1.5的標準光源，對所得太陽能電池性能進行500小時測試，結(jié)果如表1所示，記錄參數(shù)有開路電壓、短路電流、轉(zhuǎn)換效率，其中，實驗例1、2、3為調(diào)整對電極中氮化鈦納米顆粒薄膜的厚度依次為20μm、40μm、60μm，結(jié)果如下表1：表1實驗例1-3的電池板的性能表征結(jié)果開路電壓/V短路電流密度/mA/cm2轉(zhuǎn)換效率/％實驗例10.7816.47.6實驗例20.7716.78.3實驗例30.7516.98.9從中可知本發(fā)明的電池板中，當?shù)伡{米顆粒薄膜為60μm時，光電轉(zhuǎn)換效率最高，轉(zhuǎn)換效率提高到8.9％，該電池板表現(xiàn)優(yōu)良的光電轉(zhuǎn)換效率，該屋頂系統(tǒng)能夠有效利用太陽能，同時減少了光污染。以上所述僅為本發(fā)明的較佳方式，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3