鱼缸的制作方法-j9九游会真人

文档序号:35695756发布日期:2023-10-11 18:52阅读:6来源:国知局


1.本技术涉及一种鱼缸,特别是涉及一种具有照明装置的鱼缸。


背景技术:

2.随着社会城市化、科技化、人性化的发展,人们生活水平的提高,越来越多的消费者更注重生活质量,更注重家居美观,养鱼逐渐成为潮流,鱼缸的使用量也随之增加。置放于室内环境的鱼缸需要能代替太阳光的灯源,灯源可以使水体透明、清晰以供观赏,同时可以使水草进行光合作用,促进水草生长发育。
3.然而由于鱼缸的灯源需要长时间开启,耗电量相当大。而现今全球能源短缺,各界均推广节约能源,因此,如何开发一种能省电节能的鱼缸为此产业亟需解决的问题。


技术实现要素:

4.本技术提供一种鱼缸,包括水箱、照明装置、第一太阳能板、第二太阳能板、配电控制单元及蓄电电池。照明装置照射光线至水箱。照明装置包括灯罩及灯管,且灯管设置于灯罩的内部。第一太阳能板设置于灯罩的外侧表面。第二太阳能板设置于灯罩的内侧表面。配电控制单元电性连接第一太阳能板、第二太阳能板及照明装置。蓄电电池电性连接配电控制单元。
5.在一些实施方式中,鱼缸还包括外部电源,外部电源电性连接配电控制单元。
6.在一些实施方式中,第一太阳能板环绕灯罩的外侧表面。
7.在一些实施方式中,第二太阳能板环绕灯罩的内侧表面。
8.在一些实施方式中,灯罩包括圆形筒型及矩形筒型。
9.在一些实施方式中,灯管包括多个三原色发光二极管。
10.在一些实施方式中,第一太阳能板及第二太阳能板各包括钙钛矿太阳能板。
11.在一些实施方式中,钙钛矿太阳能板包括依序排列的金属电极层、电洞传输层、钙钛矿层、电子传输层及透明电极层。金属电极层最邻近灯罩的外侧表面或内侧表面。
12.在一些实施方式中,钙钛矿太阳能板包括依序排列的金属电极层、电子传输层、钙钛矿层、电洞传输层及透明电极层。金属电极层最邻近灯罩的外侧表面或内侧表面。
13.在一些实施方式中,钙钛矿太阳能板包括依序排列的金属电极层、电洞传输层、钙钛矿层、致密层及透明电极层。钙钛矿层包括多个金属氧化物,且金属电极层最邻近灯罩的外侧表面或内侧表面。
14.应该理解的是,前述的一般性描述和下列具体说明仅仅是示例性和解释性的,并旨在提供所要求的本技术的进一步说明。
附图说明
15.通过阅读以下实施方式的详细描述,并参照附图,可以更全面地理解本技术。
16.图1为本技术一些实施方式的鱼缸的生态循环示意图。
17.图2为本技术一些实施方式的鱼缸的电路方块图。
18.图3为本技术一些实施方式的鱼缸的外观立体图。
19.图4为本技术一些实施方式的圆形筒型灯罩的外观立体图。
20.图5为本技术一些实施方式的矩形筒型灯罩的外观立体图。
21.图6为本技术一些实施方式的平面式结构钙钛矿太阳能板的剖面图。
22.图7为本技术一些实施方式的反式结构钙钛矿太阳能板的剖面图。
23.图8为本技术一些实施方式的介孔式结构钙钛矿太阳能板的剖面图。
24.附图标记说明:
25.l:灯源
26.r:红光
27.b:蓝光
28.g:绿光
29.100:鱼缸
30.110:水箱
31.120:照明装置
32.1201:灯罩
33.1202:灯管
34.130:太阳能板
35.130a:第一太阳能板
36.130b:第二太阳能板
37.140:配电控制单元
38.150:蓄电电池
39.160:外部电源
40.2201:灯罩
41.230:太阳能板
42.230a:第一太阳能板
43.230b:第二太阳能板
44.3201:灯罩
45.330:太阳能板
46.330a:第一太阳能板
47.330b:第二太阳能板
48.htl:电洞传输层
49.etl:电子传输层
50.te:透明电极层
51.me:金属电极层
52.per:钙钛矿层
53.hbl:致密层
54.mo:金属氧化物
具体实施方式
55.以下将以附图揭示内容本技术的多个实施方式,为明确说明起见,许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而,应了解到,这些实务上的细节不应用以限制本技术。也就是说,在本技术部分实施方式中,这些实务上的细节是非必要的。此外,为简化附图起见,一些已知惯用的结构与组件在附图中将以简单示意的方式示出。另外,为了便于读者观看,附图中各组件的尺寸并非依实际比例示出。
56.请参见图1,根据本技术一些实施方式的鱼缸的生态循环示意图。鱼缸养殖需要维持并仿造生态的循环,灯源l发出红光r、蓝光b及绿光g。绿色水草可吸收红光r,红色水草可吸收蓝光b。水草行光合作用供给生物氧气,生物产生的二氧化碳再提供给水草,生物的排泄再经由微生物分解形成肥料养分给水草,达到共生共荣的循环圈。水草行光合作用需要约8到12小时的时间,且需要每公升约60流明的光照。因此,鱼缸的照明装置长时间使用,耗电量相当大。鉴于上述,需要提供一种省电节能的鱼缸。以太阳能供电的鱼缸是一种节能环保的方案。利用太阳能板收集太阳能转换为电能为鱼缸提供照明,可以有效地提供足够的光照,营造出良好的生长环境,减少传统鱼缸中的市电使用,是一种符合可持续发展的绿色选择。
57.本技术提供了一种节能省电的鱼缸。鱼缸的照明装置包括灯管及灯罩,灯罩包括双面的太阳能板,灯罩外侧的太阳能板可接收来自环境的光线(例如太阳光、室内灯源等),灯罩内侧的太阳能板可回收由灯管发出的光线,太阳能板将此两种光线转换成电能以供照明光置使用,达到省电节能的效果。
58.请同时参见图2及图3,图2及图3分别为根据本技术一些实施方式的鱼缸的电路方块图及外观立体图。本技术提供了一种鱼缸100,其包括水箱110、照明装置120、第一太阳能板130a、第二太阳能板130b、配电控制单元140及蓄电电池150。照明装置120照射光线至水箱110。照明装置120是位于水箱110上方。在一些其他实施方式中,可调整照明装置120的位置,使照明装置120的一部份或全部位于水箱110的内部,或使照明装置120位于水箱110的侧面。照明装置120包括灯罩1201及灯管1202,且灯管1202设置于灯罩1201的内部。太阳能板130设置于灯罩1201上。第一太阳能板130a设置于灯罩1201的外侧表面。第二太阳能板130b设置于灯罩1201的内侧表面。配电控制单元140电性连接第一太阳能板130a、第二太阳能板130b及照明装置120。蓄电电池150电性连接配电控制单元140。配电控制单元140用以控制照明装置120的开关。蓄电电池150用以储存太阳能板130所转换的电能。
59.在一些实施方式中,鱼缸100还包括外部电源160电性连接配电控制单元140。配电控制单元140可调配外部电源160(市电)或是采用蓄电电池150的电能来进行照明装置120的供电。在一些实施方式中,灯管1202包括多个三原色发光二极管。多个三原色发光二极管可提供色彩丰富的光线同时可具有省电效果。在一些实施方式中,可使用其他类型的灯管。在一些实施方式中,鱼缸100还包括其他组件,例如温度调节器、过滤泵等,由配电控制单元140进行供电。应理解,图3所示出的各个组件的位置及形状仅为示意性并非限制性的。
60.值得注意的是,设置于灯罩1201的外侧表面的第一太阳能板130a可以接收来自环境的光线,设置于灯罩1201的内侧表面的第二太阳能板130b可以接收来自灯管1202的光线。换言之,第二太阳能板130b可以回收由照明装置120发出的光线,再次转换成电能,达到循环利用的效果。
61.在一些实施方式中,灯罩1201包括圆形筒型及矩形筒型。应理解,图4及图5所示的灯罩1201形状及尺寸仅为示意性并非限制性的,可使用任何其他形状及尺寸的灯罩。
62.请参见图4,根据本技术一些实施方式的圆形筒型灯罩的外观立体图。在一些实施方式中,第一太阳能板130a环绕灯罩1201的外侧表面。在一些实施方式中,第一太阳能板130a部分覆盖灯罩1201的外侧表面。在另一些实施方式中,第一太阳能板130a完整包覆灯罩1201的外侧表面。换句话说,第一太阳能板130a覆盖灯罩1201的外侧的侧面和顶面。
63.请继续参见图4,在一些实施方式中,第二太阳能板130b环绕灯罩1201的内侧表面。在一些实施方式中,第二太阳能板130b部分覆盖灯罩1201的内侧表面。在另一些实施方式中,第二太阳能板130b完整包覆灯罩1201的内侧表面。换句话说,第二太阳能板130b覆盖灯罩1201的内侧的侧面和顶面。
64.请参见图5,根据本技术一些实施方式的矩形筒型灯罩的外观立体图。在一些实施方式中,第一太阳能板130a环绕灯罩1201的外侧表面。换句话说,第一太阳能板130a覆盖灯罩1201的外侧的四个侧面。在另一些实施方式中,第一太阳能板130a部分覆盖灯罩1201的外侧表面。换句话说,第一太阳能板130a覆盖灯罩1201的外侧的一个或多个面。在另一些实施方式中,多个第一太阳能板130a分别部分覆盖灯罩1201的外侧的一个或多个面,且多个第一太阳能板130a彼此之间留有空隙并未直接接触。在另一些实施方式中,第一太阳能板130a完整包覆灯罩1201的外侧表面。在另一些实施方式中,多个第一太阳能板130a覆盖灯罩1201的外侧的四个侧面及顶面且多个第一太阳能板130a彼此之间直接接触并未留有空隙。
65.请继续参见图5,在一些实施方式中,第二太阳能板130b环绕灯罩1201的内侧表面。换句话说,第二太阳能板130b覆盖灯罩1201的内侧的四个侧面。在另一些实施方式中,第二太阳能板130b部分覆盖灯罩1201的内侧表面。换句话说,第二太阳能板130b覆盖灯罩1201的内侧的一个或多个面。在另一些实施方式中,多个第二太阳能板130b分别部分覆盖灯罩1201的内侧的一个或多个面,且多个第二太阳能板130b彼此之间留有空隙并未直接接触。在另一些实施方式中,第二太阳能板130b完整包覆灯罩1201的内侧表面。换句话说,第二太阳能板130b覆盖灯罩1201的内侧的四个侧面及顶面且多个第二太阳能板130b彼此之间直接接触并未留有空隙。值得注意的是,矩形筒型灯罩可设置的太阳能板130的面积较广,所以产电效率较高。
66.请参见图6、图7及图8,在一些实施方式中,太阳能板130可包括非晶硅、微晶硅、硫化镉、碲化镉、铜铟硒化物、铜铟镓硒化物、染料敏化电单元及有机导电高分子或其他合适的透明薄膜太阳能板。在一些实施方式中,第一太阳能板130a及第二太阳能板130b各包括钙钛矿太阳能板。钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cell,psc)具有高转换效率、可挠曲、高稳定性及低制造成本的优点,并且针对室内光源或可见光光源的波长有较高的吸收转换效率。钙钛矿太阳能板的结构可包括平板式(planar)结构、反式(inverted)结构或介孔式(mesoporous)结构,依次对应图6、图7及图8所示出的钙钛矿太阳能板结构。
67.请参见图6,根据本技术一些实施方式的钙钛矿太阳能板的平面式结构剖面图,太阳能板130设置于灯罩1201上。第一太阳能板130a设置于灯罩1201的外侧表面。第二太阳能板130b设置于灯罩1201的内侧表面。第一太阳能板130a及第二太阳能板130b各包括平面式结构的钙钛矿太阳能板,钙钛矿太阳能板包括依序排列的金属电极层me、电洞传输层htl、
钙钛矿层per、电子传输层etl及透明电极层te。金属电极层me最邻近灯罩1201的外侧表面或内侧表面。值得注意的是,平面式结构的钙钛矿太阳能电池具有较高的光电转换效率。
68.透明电极层te(transparent electrode)作为入光面,可使用穿透度高的导电材料,透明电极层te的lumo(lowest unoccupied molecular orbital,最低未占有分子轨道)能阶需与电子传输层etl匹配。透明电极层te的材料可包括透明导电薄膜,例如氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、掺铝的氧化锌(azo)及掺氟的二氧化锡(fto)或其组合但不限于此。在一些实施方式中,透明电极层te可通过旋转涂布、缝模涂布、溅镀、蒸镀或其他合适的工艺形成。
69.电子传输层etl(electron transmission layer)用以促进电子传输并阻止电子电洞再复合。可使用高电子迁移率的材料,电子传输层etl能阶需与钙钛矿层per匹配。电子传输层etl的材料可包括例如富勒烯、过渡金属氧化物或其组合但不限于此。过渡金属氧化物可包括例如二氧化钛、氧化锌、氧化铟、二氧化锡或其组合但不限于此。电子传输层etl可通过旋转涂布、缝模涂布、溅镀、蒸镀或其他合适的工艺形成。
70.钙钛矿层per(perovskite layer)作为吸光层,用以吸收光源并且产生电子电洞对。钙钛矿层per的材料可包括abx3结构,其中a是阳离子,包括例如甲基铵、甲脒、铯或铷,b是阳离子,包括例如铅或锡,x是阴离子,包括卤素,例如碘离子、溴离子、氯离子或其组合。在一些实施方式中,钙钛矿层per的材料可包括例如ch3nh3pbi3、ch3nh3pbbr3、ch3nh3pbcl3、ch3nh3pbi2br、ch3nh3pbi2cl、ch3nh3pbibr2、ch3nh3pbicl2、ch3nh3sni3及hc(nh2)2pbi3或其组合但不限于此。在一些实施方式中,钙钛矿层per的材料为甲基铵碘化铅(ch3nh3pbi3,又称为mapbi3)。在一些实施方式中,钙钛矿层per可通过旋转涂布(spin coating)、缝模涂布(slot die coating)或其他合适的工艺形成。在一些实施方式中,可使用旋转涂布快速旋转基板将滴落中心的溶液均匀外扩至外圈,以形成整面式的钙钛矿层per。在一些实施方式中,可使用缝模涂布将溶液通过线型喷嘴进行单一方向的涂布,以形成整面式钙钛矿层per。值得注意的是,缝模涂布工艺可形成较大尺寸的钙钛矿层per。
71.电洞传输层htl(hole transmission layer)用以阻挡电子穿越,阻挡水氧侵入钙钛矿层。homo能阶需与钙钛矿层per的匹配。电洞传输层htl的材料可包括例如pedot(poly(3,4-ethylene dioxythiophene))、pss(poly styrene sulfonate)或其组合但不限于此。在一些实施方式中,电洞传输层htl可通过旋转涂布工艺、缝模涂布或其他合适的工艺形成。
72.金属电极层me(metal electrode)用以使电子注入。homo能阶需与电洞传输层htl匹配。金属电极层me的材料可包括导电材料但不限于此。在一些实施方式中,金属电极层me的材料为ag。在一些实施方式中,金属电极层me可通过溅镀、蒸镀或其他合适的工艺形成。
73.在一些实施方式中,第一太阳能板130a及第二太阳能板130b可以直接形成在灯罩1201的外侧表面及内侧表面。换句话说,金属电极层me与灯罩1201直接接触。在另一些实施方式中,第一太阳能板130a及第二太阳能板130b可以先形成于软性基板(例如pet)上,再接合(例如黏合)至灯罩1201的外侧表面及内侧表面。换句话说,软性基板位于金属电极层me与灯罩1201之间,金属电极层me与灯罩1201并未直接接触。在一些实施方式中,钙钛矿太阳能板还包括透明保护层,用以保护透明电极层te免于毁损。
74.请参见图7,根据本技术一些实施方式的钙钛矿太阳能板的反式结构剖面图。太阳
能板230设置于灯罩2201上。第一太阳能板230a设置于灯罩2201的外侧表面。第二太阳能板230b设置于灯罩2201的内侧表面。第一太阳能板230a及第二太阳能板230b各包括反式结构的钙钛矿太阳能板。钙钛矿太阳能板包括依序排列的金属电极层me、电子传输层etl、钙钛矿层per、电洞传输层htl及透明电极层te。金属电极层me最邻近灯罩2201的外侧表面或内侧表面。金属电极层me、电洞传输层htl、钙钛矿层per及透明电极层te的材料与形成方法可参照前文针对图6所述的各层的材料与形成方法。值得注意的是,反式结构的钙钛矿太阳能电池因工艺温度与电性考虑皆有较好的优势。
75.请参见图8,根据本技术一些实施方式的钙钛矿太阳能板的结构剖面图。太阳能板330设置于灯罩3201上。第一太阳能板330a设置于灯罩3201的外侧表面。第二太阳能板330b设置于灯罩3201的内侧表面。第一太阳能板330a及第二太阳能板330b各包括介孔式结构的钙钛矿太阳能板。钙钛矿太阳能板包括依序排列的金属电极层me、电洞传输层htl、钙钛矿层per、致密层hbl及透明电极层te。钙钛矿层per包括多个金属氧化物mo。金属电极层me最邻近灯罩3201的外侧表面或内侧表面。金属电极层me、电洞传输层htl、钙钛矿层per及透明电极层te的材料与形成方法可参照前文针对图6所述的各层的材料与形成方法。图8中,致密层hbl作为电洞阻挡层(hole blocking layer)用以阻挡来自钙钛矿层per中的电洞,避免电荷复合。在一些实施方式中,致密层hbl的材料可包括金属氧化物,例如二氧化钛、二氧化锡、氧化锌或其组合但不限于此。在一些实施方式中,致密层hbl可通过旋转涂布、溅镀、原子层沉积、化学浴沉积或其他合适的工艺形成。金属氧化物mo填充于钙钛矿层per中作为支架支撑钙钛矿层per。金属氧化物mo的材料可包括二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、三氧化二铝、氧化锆或其组合但不限于此。值得注意的是,介孔结构的钙钛矿太阳能电池,电子传输层etl与钙钛矿层per充分接触,可实现更快的电子传输。
76.应理解,上述图6、图7及图8中的钙钛矿太阳能板的结构皆是其中心的灯罩1201为轴,两侧具有对称设置的多层结构。然而,本技术所示的图6、图7及图8仅为示意性并非限制性的。设置于灯罩1201外侧的第一太阳能板130a与设置于灯罩1201内侧的第二太阳能板130b可各自包括相同或不同结构的钙钛矿太阳能板。例如,在一些实施方式中,灯罩1201外侧与灯罩1201内侧皆设置如图6所示的平面式结构的第一太阳能板130a及第二太阳能板130b。在另一些实施方式中,灯罩1201外侧设置如图6所示的平面式结构的第一太阳能板130a,灯罩1201内侧设置如图7所示的反式结构的第二太阳能板230b。在另一些实施方式中,灯罩1201外侧设置如图6所示的平面式结构的第一太阳能板130a,灯罩1201内侧设置如图8所示的介孔式结构的第二太阳能板330b。
77.综合上述,本技术提供了一种节能省电的鱼缸。鱼缸设置有太阳能板,利用太阳能板收集太阳能转换为电能为鱼缸提供照明。照明装置包括灯罩及灯管。灯罩包括双面的太阳能板,灯罩外侧的太阳能板可接收来自环境的光线,灯罩内侧的太阳能板可回收由灯管发出的光线,太阳能板将此两种光线转换成电能以供照明光置使用,达到省电节能的效果。
78.尽管已经参考各种实施方式相当详细地描述了本技术,但是也可能有其他实施方式。因此,所附权利要求的精神和范围不应限于此处包含的实施方式的描述。
79.对于所属技术领域人员来说,显而易见的是,在不脱离本技术的范围或精神的情况下,可以对本技术的结构进行各种修改和变化。鉴于前述内容,本技术意图涵盖落入所附权利要求范围内的本技术的修改和变化。
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