专利名称：一种道路信号灯中的有机太阳能电池板的制作方法
技术领域：
本实用新型属于有机太阳能电池领域，特别涉及一种道路信号灯中的有机太阳能电池板。
背景技术：
传统交道口的交通信号灯采用交流电供电，维护困难，需要铺设电线成本高，灵活性差。人们提出了采用新能源——太阳能作为供电能源的研究，但应用的大多都是硅等无机材料光伏电池板，得到了一定的应用，但由于受到成本的限制，应用并不十分广泛。近年来有机材料在太阳能领域的应用不断被开发，主要考虑其价格低廉，制备过程简单，可进行大面积生产等优点。但是目前关于有机太阳能交通信号灯还鲜为报道。本实用新型就有效的接合了有机太阳能电池板和有机发光二极管在交通信号灯中，通过在电池板的阳极上进行超薄金属Au修饰来大大提高供电太阳能电池的转换效率。
实用新型内容(1)实用新型要解决的技术问题提供一种具有高转换效率的有机太阳能交通信号灯装置，解决偏远无电地区的交道口信号灯供电难问题，解决成本压力问题，解决能源节约问题。(2)实用新型的技术方案为了达到上述目的，本实用新型提供一种道路信号灯中的有机太阳能电池板。本实用新型提出的道路信号灯，包含信号灯，由有机发光二级管(OLED)阵列组成，可发出红、黄、绿三种信号光，用以产生预定的指示效果；有机太阳能电池，其连接到所述信号灯，安置于可接收太阳光照射的位置，用以在接收太阳光照射时将太阳能转换为电能；蓄电池，连接于所述太阳能电池和所述信号灯组之间，用以储存所述太阳能电池所产生的电能，并用以提供所述信号灯电能；其中，有机太阳能电池板具有以下结构，透明aiO:Al阳极层(1)，为掺杂有Al的ZnO层，其方块电阻为10 Ω / □；覆在阳极上的超薄金属Au层(2)，其厚度基本上在Onm到1. 5nm之间，用以增强电池板的转换效率；有机有源层(3)，为大约40nm厚CuPc (3a)和大约40nm厚C6tl (3b)的叠层；缓冲层(4)，为IOnm 厚 Alq3 ；金属阴极层(5)，例如可为IOOnm的Al层等等；由于所述Au层的存在，使得所述有机太阳能电池板的能量转换效率比没有Au层时增大了 10倍。。[0020]本实用新型中，所述超薄Au层O)的厚度优选为0.5士0.2nm。本实用新型中，所述Au层采用超高真空蒸镀法获得，在此后而未形成所述有源层之前，用原子力显微镜(AFM)测得的表面粗糙度要大于所述Au膜的厚度，以保证所述Au层是不完全连续的，从而起到增强所述有机有源层在其上的浸润性。本实用新型中，由所述有机发光二级管(OLED)阵列组成的所述的信号灯可以是柔性的。本实用新型的有机太阳能交通信号灯，还包括信号控制单元，在第一脉冲信号控制下，太阳能电池通过所述控制单元的充电电路向蓄电池充电，充电回路接有过压保护单元；在第二脉冲信号控制下，蓄电池经所述控制单元的放电回路向信号灯放电，放电回路接有欠压保护单元，以控制当有日光时，直接用太阳能供电工作，并储存电能于蓄电池内，当夜间或阴雨天时，利用储存在蓄电池内的电能供电工作，保证信号灯常年工作不间断。(3)实用新型的有益效果本实用新型的有机太阳能电池可以达到如下有益效果成本低廉，结构设施简单， 转换效率高，具有柔性、灵活性等特点；可以为偏远的没有电的区域提供交通信号灯；可以保证信号灯常年工作不间断，在有日光时，直接用太阳能供电工作，并储存电能于蓄电池内，在夜间或阴雨天时，利用储存在蓄电池内的电能供电工作。
图1本实用新型的有机太阳能交通信号灯的结构简图图2有机太阳能交通信号灯中的有机太阳能电池板的结构示意图
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步描述本实用新型。如附图1所示为本实用新型的有机太阳能交通信号灯结构简图，包括信号灯，由有机光二级管(OLED)阵列组成，可发出红、黄、绿三种信号光，用以产生预定的指示效果； 有机太阳能电池，其连接到所述信号灯，安置于可接收太阳光照射的位置，用以在接收太阳光照射时将太阳能转换为电能；蓄电池，连接于所述太阳能电池和所述信号灯组之间，用以储存所述太阳能电池所产生的电能，并用以提供所述信号灯电能；信号控制单元，在第一脉冲信号控制下，太阳能电池通过所述控制单元的充电电路向蓄电池充电，充电回路接有过压保护单元；在第二脉冲信号控制下，蓄电池经所述控制单元的放电回路向信号灯放电，放电回路接有欠压保护单元，以控制当有日光时，直接用太阳能供电工作，并储存电能于蓄电池内，当夜间或阴雨天时，利用储存在蓄电池内的电能供电工作，保证信号灯常年工作不间断。其中有机太阳能电池的结构如图2所示，依次包括，透明&ι0:Α1阳极层(1)，为掺杂有Al的ZnO层，经测量其方块电阻为10 Ω / □，透明度可达91% ；在阳极上沉积一层超薄金属Au层O)，采用石英监控其厚度小于1. 5nm，优选为0. 5士0. 2nm，用以增强电池板的转换效率；有机有源层(3)，为约40nm厚CuPc (3a)和约40nm厚C6tl (3b)的叠层，均采用真空蒸镀法获得，沉积速率为0. 05nm/s ；缓冲层，为IOnm厚Alq3，该层的使用可以获得更长的寿命；最后是金属阴极层(5)，该层可以是常见的各种用作电极的金属，这里采用沉积IOOnm的金属Al。其中Au层采用超高真空蒸镀法获得，在此后而未形成有源层之前，用原子力显微镜(AFM)测得的表面粗糙度要大于Au膜的厚度，以保证Au层是不完全连续的，从而增强有机有源层在其上的浸润性，最终有效提高其转化率。本文中有关缩写名称的含义ITO 氧化铟锡CuPc(Copperphthalocyanine)Alq3 基喧琳招(tris-8-hydroxy-quindinato alumine)C60 富勒烯(fullerence)ZnO: Al 掺铝氧化锌。
权利要求1.一种道路信号灯中的有机太阳能电池板，其中道路信号灯包括由有机二极管阵列组成的信号灯、有机太阳能电池板和蓄电池，所述有机太阳能电池板连接到所述信号灯，安置于可接收太阳光照射的位置，其特征在于有机太阳能电池板具有以下结构，透明阳极层(1)，其方块电阻为10Ω/口 ； 覆在阳极上的超薄金属Au层O)，其厚度在Onm到1.5nm之间； 有机有源层(3)，为40nm厚CuPc (3a)和40nm厚C60 (3b)的叠层； 缓冲层⑷，为IOnm厚Alq3 ； 金属阴极层(5)，IOOnm的Al层。
2.根据权利要求1所述的道路信号灯中的有机太阳能电池板，其特征在于所述超薄金属Au层(2)的厚度为0. 5士0. 2nm。
3.根据权利要求2所述的道路信号灯中的有机太阳能电池板，其特征在于所述超薄金属Au层是不完全连续的。
专利摘要本实用新型属于太阳能电池技术领域，特别涉及一种道路信号灯中的有机太阳能电池板。该道路信号灯为有机太阳能交通信号灯，包含信号灯；太阳能电池，其连接到信号灯；蓄电池，连接于太阳能电池和信号灯组之间；和控制单元。其中信号灯由OLED阵列构成，太阳能电池的有源层为有机材料CuPc/C60的叠层，在ZnO:Al阳极上修饰一层超薄Au层(0.5±0.2nm)，使得该有机太阳能电池的能量转换效率比没有Au修饰层时增大了近10倍。本实用新型的有机太阳能电池板成本低廉，设施方便简单，其用在道路信号灯中，特别是无交流电区域的交道口，能够实现当有日光时，直接用太阳能供电工作，并储存电能于蓄电池内，当夜间或阴雨天时，利用储存在蓄电池内的电能供电工作，保证信号灯常年工作不间断。
文档编号H01L51/42GK201985177SQ20102013294
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者甄玉凤 申请人:甄玉凤