路;失去电子的染料分子会被邻近的电解液中I—还原到本征态，而I—离子被氧化为I3—，电子从外电路传输到对电极，在催化剂的作用下，将电解液中I3—还原为I—，如此循环。
[0040]基于此，本发明器件的工作原理为:染料敏化太阳能电池与气体传感器、数据读取模块串联。在阳光照射下，染料敏化太阳能电池中染料分子吸收光能，被激发，释放的电子经过光阳极流向外电路，通过多孔硅基气体传感器、数据检测模块形成回路，在对电极，经过碳纳米管的催化作用，还原电解质中I3—离子，如此形成工作循环;对于气体传感器，在被检测气体环境下，多孔硅与氧化钨会吸附气体分子，导致其电导率发生变化，进而作用于电流的变化，此时数据监测模块会检测到变化，最后实时显现出该气体浓度。
[0041]本发明提供一种具有自动气体检测功能的太阳能集热器，该太阳能集热器的外部表面安装检测装置，所述检测装置基于自供能感测元件，该自供能感测元件包括染料敏化太阳能电池模块和气体传感器模块;染料敏化太阳能模块可以作为气体传感器模块的工作电源，对其产生自供能的效果，进而可以实现对太阳能集热器工作环境中有害气体的快速检测，灵敏度高，并且重复性高，同时达到高效利用太阳能的目的。
[0042]结合图例对本发明做出进一步说明:
[0043]图1为本发明太阳能集热器示意图。检测装置2安装于太阳能集热器I的外部表面。
[0044]图2是本发明的染料敏化太阳能电池模块的结构示意图。
[0045]图3是本发明的气体传感器模块俯视示意图。
[0046]图4是本发明的气体传感器模块的截面图。
[0047]图5是本发明的染料敏化太阳能电池模块和气体传感器模块的结合示意图。
[0048]图6是本发明的气体识别模块的结构示意图。
[0049]其中:10-不锈钢基底，11-硅片衬底，12-硅片衬底，13-染料敏化太阳能电池模块，20-导电催化层，21-多孔硅区域，23-气体传感器模块，30-电解液，31-Au电极，32-氧化钨纳米线，33-数据读取模块，40-1T0导电玻璃基底，43-框架，50-对电极上碳纳米管，53-进气孔，60-Ti02粒子层和染料分子层，70-气体识别模块，71-外壳体，72-气体检测构件，73-扩散控制膜层，74-指示载体粉末，75-玻璃管。
[0050]结合以下实施例对本发明作进一步描述。
[0051 ] 实施例1
[0052]本发明的实施例所提供的一种具有自动气体检测功能的太阳能集热器，该太阳能集热器的外部表面安装检测装置，所述检测装置基于自供能感测元件，并且还包括数据读取模块和气体识别模块;该自供能感测元件包括染料敏化太阳能电池模块和气体传感器模块;所述染料敏化太阳能电池模块包括对电极、光阳极以及填充于所述对电极和光阳极之间的电解液，所述对电极包括不锈钢基底、紧邻不锈钢基底的导电催化层、设置于所述导电催化层上的碳纳米管，所述光阳极包括ITO导电玻璃基底和位于ITO导电玻璃基底上的T12粒子和染料分子层，所述Ti02粒子的粒径约175nm，；所述气体传感器模块包括娃片衬底、氧化钨纳米线和Au电极，所述硅片衬底的表面上腐蚀有多孔硅区域，所述多孔硅区域的表面蒸镀有一层氧化钨膜与多孔硅一起作为检测气体的复合敏感材料;所述染料敏化太阳能电池模块和气体传感器模块设置于表面有一直径为0.5cm的进气孔的规格为5cm X 5cm X Icm的铝制的长方体框架内，所述染料敏化太阳能电池模块通过粘合剂粘合至所述框架的外表面，并使光阳极朝上，所述气体传感器模块、数据读取模块设置于所述框架内部，所述染料敏化太阳能电池模块、所述气体传感器模块和数据读取模块通过导线连接。
[0053]优选地，所述染料敏化太阳能电池模块的制作包括如下步骤:
[0054]S1:对电极制备:①选用厚度为0.3mm的规格为5cm X 5cm的不锈钢基底，用砂纸抛光，经过丙酮、乙醇、去离子水依次超声清洗;②利用磁控溅射法在不锈钢基底上镀金属Cr膜和Ni膜形成导电催化层，所述Cr膜的厚度为500nm，所述Ni膜的厚度为1nm;③利用CVD法，CH4为碳源，Ni为催化剂，生长碳纳米管；
[0055]S2:光阳极的制备:①分别取无水乙醇50ml、乙二醇胺2ml，在50 °C水浴中搅拌使其充分混合，在混合溶液中加入钛酸丁酯9ml，继续在水浴中搅拌Ih，然后加入无水乙醇1ml，在水浴中搅拌Ih，静置12h，得到T12溶液，将其过滤，干燥;②取5g步骤①中干燥的T12粒子、I Oml乙醇、2ml乙酰丙酮混合，放入研钵中研磨充分，制得T i O2楽料;③取步骤②中的适量的T12浆料刮涂在清洗后的规格为5cm X 5cm的ITO导电玻璃基底上，经过110°C下处理2h，然后将其浸渍在N719的乙醇溶液中6h，S卩得光阳极；
[0056]S3:电解液配制:0.5M碘化锂、0.06M碘、0.1M 4-叔基吡啶和0.3M 1-丙基-3-甲基咪唑碘盐，溶剂为体积比1:1的乙腈和丙烯碳酸脂混合液；
[0057]S4:组装:将对电极覆盖在光阳极上，两者之间形成50μπι的空腔，边缘利用绝缘体封装，将电解液注入到空腔中，形成染料敏化太阳能电池模块；
[0058]所述气体传感器模块的制备包括以下步骤:
[0059]①切割娃片衬底尺寸至2cmX2cm，放入清洗液中超声清洗40min，清洗液为体积比为3:1的98%浓硫酸和40%双氧水;取出硅片衬底用去离子水冲洗干净，再放入氢氟酸中浸泡I Omin，再依次用丙酮、乙醇、去离子水分别超声清洗20min ；
[0060]②采用电化学法腐蚀硅片，配制腐蚀液，腐蚀液为体积比1:3的氢氟酸(40%)和去离子水的混合液，腐蚀电流为45mA/cm2，腐蚀时间为Ih，在娃片衬底表面形成大小1.5cm XIcm的多孔硅区域；
[0061]③将硅片衬底放入磁控溅射仪中，在其多孔硅区域表面蒸镀一层钨膜，厚度为200nm，然后将硅片衬底放入管式炉中，密封常压下通入氮气，利用CVD法450°C生长氧化钨纳米线；
[0062]④使用磁控溅射法在多孔硅区域上制作两个圆点状的Au电极，所述Au电极的直径为1mm，厚度为I OOnm。
[0063]所述数据读取模块通过无线通信模块发送至设置于所述检测装置内部的控制器模块，所述控制器模块通过无线通信模块和GPRS模块通信，并将由所述检测装置检测到的数据值传输至检测数据基站；
[0064]进一步的，所述自供能感测元件还设置有一个气体识别模块，所述气体识别模块通过导线和所述数据读取模块连接，所述气体识别模块主要由外壳体和与外壳体拆卸式连接的气体检测构件构成，所述气体检测构件由扩散控制膜层、指示载体粉末和玻璃管构成；所述气体检测构件的制备步骤如下:
[0065]S1:载体的处理与活化:将筛分好的硅胶载体(90?100目)置于在600°C马弗炉中煅烧2h，冷却后，装瓶待用；
[0066]S2:指示载体的制备:量取一定量的原始液放入一容器中，倒入一定量的活化载体，边加边搅拌，直至混合均匀，上层清液较少为止。在空气中自然干燥后，装入密闭容器中待用；
[0067]S3:玻璃管的准备:遴选内径均匀、透明度好的玻璃管(规格为ID2.0mm X0D4.0mm)，截取成长度为30mm的玻璃管若干段，用砂纸将两侧打毛，然后依次用肥皂水、清水、蒸馏水将玻璃管清洗干净，晾干待用；
[0068]S4:扩散控制膜的准备:采用0.5_厚的聚酯膜作为扩散控制膜，待聚脂膜干燥后，用模具冲压成外径为2.0mm的圆形薄膜；
[0069]S5:气体识别模块的装配:将扩散控制膜用粘合剂粘合到玻璃管的一侧，然后称取一定量指示载体粉末慢慢装入玻璃管内至玻璃管无空隙，平整后粘合另一侧扩散控制膜。
[0070]测试数据:
[0071 ]所制得器件中，染料敏化太阳能电池的对电极上碳纳米管的长度约为13μπι，气体传感器中多孔硅的孔径约10?70nm;测试时，将该器件放入Im3的不透光密闭测试容器，取I OOmW/cm2的氙灯光源模拟太阳光，分别向测试容器中通入不同浓度的NO2气体。
[0072]气体的灵敏度用下式表示:1?% = (1()±1*/1())\100%，式中，在光源功率不变的情况下，1为没有通入N02时器件中的电流大小，It为通入N02测试气体时器件中的电流大小。
[0073]测试得到，染料敏化太阳能电池的最优转化效率约11.6%，测试重复2000次后发现，染料敏化太阳能电池转化效率下降到9.3 %，重复性好；当气体传感器工作温度约40 0C时，其对气体的选择性和灵敏度均表现最佳，其中，对NO2气体的探测极限为5ppm，对10ppm的NO2，灵敏度为72，响应时间7s;对NH3气体的探测极限为5ppm，对10ppm的NH3，灵敏度达56，响应时间4s。
[0074]实施例2:
[0075]本发明的实施例所提供的一种具有自动气体检测功能的太阳能集热器，该太阳能集热器的外部表面安装检测装置，所述检测装置基于自供能感测元件，并且还包括数据读取模块和气体识别模块;该自供能感测元件包括染料敏化太阳能电池模块和气体传感器模块;所述染料敏化太阳能电池模块包括对电极、光阳极以及填充于所述对电极和光阳极之间的电解液，所述对电极包括不锈钢基底、紧邻不锈钢基底的导电催化层、设置于所述导电催化层上的碳纳米管，所述光阳极包括ITO导电玻璃基底和位于ITO导电玻璃基底上的T12粒子和染料分子层，所述Ti02粒子的粒径约38nm;所述气体传感器模块包括娃片衬底、氧化钨纳米线和Au电极，所述硅片衬底的表面上腐蚀有多孔硅区域，所述多孔硅区域的表面蒸镀有一层氧化钨膜与多孔硅一起作为检测气体的复合敏感材料;所述染料敏化太阳能电池模块和气体传感器模块设置于表面有一直径为0.5cm的进气孔的规格为5cm X 5cm X I cm的铝制的长方体框架内，所述染料敏化太阳能电池模块通过粘合剂粘合至所述框架的外表面，并使光阳极朝上，所述气体传感器模块、数据读取模块设置于所述框架内部，所述染料敏化太阳能电池模块、所述气体传感器模块和数据读取模块通过导线连接。
[0076]优选地，所述染料敏化太阳能电池模块的制作包括如下步骤:
[0077]S1:对电极制备:①选用厚度为0.3mm的规格为5cm X 5cm的不锈钢基底，用砂纸抛光，经过丙