一种新型太阳能发电-分级变色窗户

本实用新型属于空调技术领域，具体涉及一种新型太阳能发电-分级电致变色窗户。

背景技术：

窗户，在建筑中是用以使光线或空气进入室内而在墙上所开的空间。而在空调领域，窗户由于其透光性能与传热性能，成为了建筑冷热负荷的重要来源之一。随着能源的短缺，太阳能作为一种取之不竭的新型能源，逐渐得到了人们的重视。因此，太阳能窗户也应运而生。

而现有的太阳能窗户，大多无法根据用户的需求与环境的变化自由调整透过光线的程度，虽然获得了额外的太阳能能源，却极大地影响了室内光环境的营造，不利于用户的舒适度体验。

技术实现要素：

为了克服上述现有窗户的不足，本实用新型的目的在于提供一种太阳能发电-分级电致变色窗户，它通过将太阳能技术与变色玻璃结合来改善太阳能窗户的舒适度体验，不仅如此，本专利还将利用凸透镜提高太阳能电池的效率，并可随室内环境变化而自动进行分级变色。

为了实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：一种太阳能发电-分级电致变色窗户，包括凸透镜阵列层，染料敏化太阳能电池层，调光变色玻璃层，太阳能电源控制器，系统控制器，逆变器，调光变色玻璃层用电源，喷水器，接水盘，冷却水池，第一真空层，第二真空层，室内照度传感器，所述凸透镜阵列层设于外侧，所述染料敏化太阳能电池层设于所述凸透镜阵列层和所述调光变色玻璃层之间，所述调光变色玻璃层设于内侧，所述染料敏化太阳能电池层、太阳能电源控制器、逆变器、调光变色玻璃层用电源、调光变色玻璃层依次相连。凸透镜阵列层的凸透镜呈阵列设于所述凸透阵列层的表面。染料敏化电池层内侧顶部设有喷水器。染料敏化电池层内侧底部设有接水盘。接水盘连接冷却水池。太阳能电源控制器连接逆变器和系统控制器，逆变器和系统控制器并联连接，系统控制器还连接室内照度传感器，用于调节光变色玻璃层的透光率。调光变色玻璃层从外到内包括六层结构，即pet保护膜、ito膜、液晶分子层、ito膜、自粘面、pet保护膜。所述调光变色玻璃层用电源通过系统控制器操控调光变色玻璃层分级变色。凸透镜阵列层与染料敏化太阳能电池层之间设置第一真空层，染料敏化太阳能电池层与调光变色玻璃层之间设置第二真空层。

本实用新型的有益效果是：它既能通过太阳能发电自给自足，且通过凸透镜阵列层和散热器的设置提高了太阳能效率，又可自动进行分级变色，改善了室内光环境舒适度体验，且隔热性能优良，工艺简单，使用方便，应用广泛。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明

图1是本实用专利新型太阳能发电-分级电致变色窗户的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

如图1所示，本实用新型太阳能发电-分级电致变色窗户，包括最外层的凸透镜阵列层1，第一真空层11，染料敏化太阳能电池层2，第二真空层12，最里层的调光变色玻璃层3，太阳能电源控制器4，系统控制器5，逆变器6，调光变色玻璃层用电源7，喷水器8，接水盘9，冷却水池10，室内照度传感器13。

所述的凸透镜阵列层1其凸透镜呈阵列设于所述凸透阵列层1表面。

所述的染料敏化太阳能电池层2与太阳能电源控制器4、逆变器6、调光变色玻璃层用电源7依次相连，最后连接到最里层的调光变色玻璃层3上。

所述的染料敏化电池层2内侧顶部有一列喷水器8。

所述的染料敏化电池层2内侧底部有一接水盘9。

所述的接水盘9连接着室内的一冷却水池10。

所述的太阳能电源控制器4除逆变器6外还并联连接一个系统控制器5。

所述的系统控制器5内集成有一蓄电池和自动控制程序，并与室内照度传感器13连接。当室内照度过大，即室外光线较强时降低调光变色玻璃层3的透光率，将多余的电能存储于蓄电池内；当室内照度过低，即室外光线较弱时提高调光变色玻璃层3的透光率。

所述的调光变色玻璃层3从外到内包括六层内部结构：pet保护膜、ito膜、液晶分子层、ito膜、自粘面、pet保护膜。pet保护膜全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯保护膜，透明无色，常作为液晶屏的保护膜。液晶分子即以碳为中心所构成的化合物，既拥有特殊的光学性质，又对电磁场敏感。ito膜全称为ito导电膜玻璃，即氧化铟锡(indium-tinoxide)透明导电膜玻璃，是一种半导体器件。

本实施例中，凸透镜阵列层1与染料敏化电池层2、染料敏化电池层2与调光变色玻璃层3有第一真空层11与第二真空层12，用以改善本窗户的隔热性能。

本实用新型的工作原理：通过凸透镜阵列层1提高效率的染料敏化太阳能电池层2的太阳能发电作用，将电力提供给调光变色玻璃层3。通过系统控制器5内集成的自动控制程序控制调光变色玻璃层3的透光率，当室内照度过大，即室外光线较强时降低的透光率，将多余的电能存储于蓄电池内；当室内照度过低，即室外光线较弱时提高透光率，从而达到自动控制室内光环境的目的。而喷水器8则喷出水滴用来给可能过热的染料敏化电池层2散热，升温的水通过接水盘9流向室内的冷却水池10，在室内冷却后可再次利用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种太阳能发电-分级电致变色窗户，包括凸透镜阵列层(1)，染料敏化太阳能电池层(2)，调光变色玻璃层(3)，太阳能电源控制器(4)，系统控制器(5)，逆变器(6)，调光变色玻璃层用电源(7)，喷水器(8)，接水盘(9)，冷却水池(10)，第一真空层(11)，第二真空层(12)，室内照度传感器(13)，其特征在于所述凸透镜阵列层(1)设于外侧，所述染料敏化太阳能电池层(2)设于所述凸透镜阵列层(1)和所述调光变色玻璃层(3)之间，所述调光变色玻璃层(3)设于内侧，所述染料敏化太阳能电池层(2)、太阳能电源控制器(4)、逆变器(6)、调光变色玻璃层用电源(7)、调光变色玻璃层(3)依次相连。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能发电-分级电致变色窗户，其特征在于所述凸透镜阵列层(1)的凸透镜呈阵列设于所述凸透镜阵列层(1)的表面。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能发电-分级电致变色窗户，其特征在于所述染料敏化太阳能电池层(2)内侧顶部设有喷水器(8)。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能发电-分级电致变色窗户，其特征在于所述染料敏化太阳能电池层(2)内侧底部设有接水盘(9)。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能发电-分级电致变色窗户，其特征在于所述接水盘(9)连接冷却水池(10)。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能发电-分级电致变色窗户，其特征在于所述的太阳能电源控制器(4)连接逆变器(6)和系统控制器(5)，且逆变器(6)和系统控制器(5)并联连接。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能发电-分级电致变色窗户，其特征在于所述的系统控制器(5)与室内照度传感器(13)连接，用于调节光变色玻璃层(3)的透光率。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能发电-分级电致变色窗户，其特征在于所述调光变色玻璃层(3)从外到内包括六层结构，即pet保护膜、ito膜、液晶分子层、ito膜、自粘面、pet保护膜。

9.根据权利要求1所述的一种太阳能发电-分级电致变色窗户，其特征在于：所述凸透镜阵列层(1)与染料敏化太阳能电池层(2)之间设置第一真空层(11)，染料敏化太阳能电池层(2)与调光变色玻璃层(3)之间设置第二真空层(12)。

技术总结
一种新型太阳能发电‑分级电致变色窗户，包括凸透镜阵列层，染料敏化太阳能电池层，调光变色玻璃层，太阳能电源控制器，系统控制器，逆变器，调光变色玻璃层用电源，喷水器，接水盘，冷却水池，第一真空层，第二真空层，室内照度传感器，凸透镜阵列层设于外侧，染料敏化太阳能电池层设于凸透镜阵列层和调光变色玻璃层之间，调光变色玻璃层设于内侧，染料敏化太阳能电池层、太阳能电源控制器、逆变器、调光变色玻璃层用电源、调光变色玻璃层依次相连。本申请既能通过太阳能发电自给自足，且通过凸透镜阵列层和散热器的设置提高了太阳能效率，又可自动进行分级变色，改善了室内光环境舒适度体验，且隔热性能优良，工艺简单，使用方便，应用广泛。

技术研发人员：张炜;武鑫;赵欧凡;李子豪;李建辉
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：2020.09.22
技术公布日：2021.07.27