[0001] 本发明太阳能无线充电桌，涉及的是太阳能发电技术及无线充电技术领域，具体地说是两种技术相结合的太阳能无线充电桌。

[0002] 当今社会，随着现代科技的不断发展，便携式电子设备已经渗入人们生活的方方面面，手机、对讲机、数码相机、平板电脑、笔记本电脑等，这些便携式电子设备均具有充电功能，然而都需要通过数据线和适配器来实现充电，给人们的出行带来了很多不便。接口的接触不良，连接线的长短不够，适配器的携带不便等问题随之出现，传统的有线充电与“便携式”这一概念背道而驰。

[0003] 于是无线充电技术出现了。目前，主流的无线充电标准有四种：Qi标准、Power Matters Alliance(PMA)标准、Alliance for Wireless Power(A4WP)标准、iNPOFi技术。其中Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织--无线充电联盟(Wireless Power Consortium,简称WPC)推出的“无线充电”标准，具备便捷性和通用性两大特征。首先，不同品牌的产品，只要有一个Qi的标识，都可以用Qi无线充电器充电。其次，它攻克了无线充电“通用性”的技术瓶颈，在不久的将来，手机、相机、电脑等产品都可以用Qi无线充电器充电，为无线充电的大规模应用提供可能。

[0004] 市场比较主流的无线充电技术主要通过三种方式，即电磁感应、无线电波、以及共振作用，而Qi采用了最为主流的电磁感应技术。电磁感应充电技术是指初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。在技术应用方面，中国公司已经站在了无线充电行业的最前沿。据悉，Qi在中国的应用产品第一阶段主要是手机，正在继续发展运用到不同类别或更高功率的电子产品中。

[0005] 无线充电技术虽然已经问世，但一切无线电技术都基于能源供给，电能的使用仍须依靠供电部门供给。

[0006] 针对以上问题，本发明将无线充电技术与太阳能发电技术相结合，即使在一些没有供电设施的户外依然可以为电子设备充电，真正实现无线充电的意义，扩大使用空间及范围。无线技术一旦普及，不仅将使得电子产品不受插座和线缆束缚，供电与充电都将更方便，而且将使得不同品牌、不同接口的电气接口或充电器不兼容的问题得到解决。没有了电线接口和充电接口，便携式移动类的电子设备体积将进一步缩小，从而增加携带的美观性与方便性。由于电子设备的外壳上可以省去没有金属接点或者电气连接开口，消除了接触可能产生的电火花问题，避免了电火花可能引起的爆炸；也可以避免由于经常性的插拔引起的插头损坏和接触不良等安全隐患；同时，电子产品的防水性和密封性将进一步增强。结合太阳能的技术，真正实现绿色能源， 既促进了太阳能的开发，将来实现空间太阳能还可向地球以及地球以外的用电场合提供能源，既解决了地球能源日以枯渴的问题，又减少了地球的污染、造福于子孙后代。

[0007] 另外，太阳能由于不稳定转换效率低等因素，使人们对太阳能发电持怀疑态度。然而，近年来，国内外专家学者在太阳能发电技术做了不少努力和改进，电池的主材也有了多种选择。太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式(以下表示为a-)两大类，而前者又分为单结晶形和多结晶形。按材料可分为硅薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机膜形，而化合物半导体薄膜形又分为非结晶形(a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等)、ⅢV族(GaAs,InP等)、ⅡⅥ族(Cds系)和磷化锌 (Zn 3 p 2 )等。

[0008] 太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。

[0009] （1）硅太阳能电池硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。

[0010] 单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为15%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料，发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。

[0011] 多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。

[0012] 非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。早期受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。经过进一步解决稳定性问题及提高转换率问题，非晶硅大阳能电池已经是太阳能电池的主要发展产品之一。

[0013] （2）多元化合物薄膜太阳能电池多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。

[0014] 硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。

[0015] 砷化镓（GaAs）III-V化合物电池的转换效率可达28%，GaAs化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率，抗辐照能力强，对热不敏感，适合于制造高效单结电池。但是GaAs材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs电池的普及。

[0016] 铜铟硒薄膜电池（简称CIS）适合光电转换，不存在光致衰退问题，转换效率和多晶硅一样。具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。唯一的问题是材料的来源，由于铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池的发展又必然受到限制。

[0017] （3）聚合物多层修饰电极型太阳能电池以有机聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制造的研究方向。由于有机材料柔性好，制作容易，材料来源广泛，成本底等优势，从而对大规模利用太阳能，提供廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备太阳能电池的研究仅仅刚开始，不论是使用寿命，还是电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比。能否发展成为具有实用意义的产品，还有待于进一步研究探索。

[0018] （4）纳米晶太阳能电池纳米TiO2晶体化学能太阳能电池是新近发展的，优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10％以上，制作成本仅为硅太阳电池的1/5～1/10．寿命能达到2O年以上。但由于此类电池的研究和开发刚刚起步，估计不久的将来会逐步走上市场。

[0019] （5）有机太阳能电池有机太阳能电池，顾名思义，就是由有机材料构成核心部分的太阳能电池。大家对有机太阳能电池不熟悉，这是情理中的事。如今量产的太阳能电池里，95％以上是硅基的，而剩下的不到5％也是由其它无机材料制成的。所以此类太阳能电池仍需要较长的研发过程。

[0020] 从技术成熟度和市场化两个角度综合考虑，本发明选用非晶硅薄膜太阳能电池。非晶硅材料是由气相淀积形成的，目前已被普遍采用的方法是等离子增强型化学气相淀积(PECVD)法。此种制作工艺可以连续在多个真空淀积室完成，从而实现大批量生产。由于反应温度低，可在200℃左右的温度下制造，因此可以在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上淀积薄膜，易于大面积化生产，成本较低。 与晶体硅太阳电池比较，非晶硅薄膜太阳电池具有弱光响应好，充电效率高的特性。非晶硅材料的吸收系数在整个可见光范围内，几乎都比单晶硅大一个数量级，使得非晶硅太阳电池无论在理论上和实际使用中都对低光强有较好的适应。越来越多的实践数据也表明，当峰值功率相同时，在晴天直射强光和阴雨天弱散射光环境下，非晶硅太阳能电池板的比功率发电量均大于单晶硅、多晶硅太阳电池。更有数据表明，在相同环境条件下，非晶硅太阳电池的每千瓦年发电量要比单晶硅高8%，比多晶硅高13%。综上所述，目前看来，非晶硅薄膜太阳电池较其他太阳能电池而言更适合做太阳能无线充电桌的桌面。

[0021] 本发明的目的是为了解决现有无线充电技术的问题而设计一种通过利用太阳能发电的无线充电桌。

[0022] 太阳能无线充电桌，具体包括非晶硅薄膜太阳能电池、输入输出控制器、蓄电池、无线充电发射模块和无线充电接收模块，其特征在于：桌面由一块非晶硅薄膜太阳能电池组成，其材质为玻璃，可选择透光与非透光两种类型。非晶薄膜太阳能电池桌面四周放置空间布置无线充电发射模块，在桌面反面安装电控箱，电控箱内有输入输出控制器、蓄电池和连接线，非晶硅薄膜太阳能电池通过连接线与输入输出控制器相连接，输入输出控制器分别与蓄电池和无线充电发射模块通过连接线相连接。目前市场上已经有支持Qi标准的电子设备，如果使用这些电子设备由于其自带无线充电接收模块则无需使用本发明中的外置无线充电接收模块，但由于该技术尚未在国内普及，针对这一情况，本发明为其他电子设备外置无线充电接收模块，该模块上已经连接了目前国内通用的几种接插头，只需将适配的接插头插入电子产品的充电接口也可实现充电，实现通用性。相对无线充电的意义，本发明更适合于支持Qi标准的电子设备。在无线充电技术普及之后，则不再需要外置的无线充电接收模块了。

[0023] 实施该技术后的明显优点和效果是：非晶硅薄膜太阳能电池接受日光、灯光或其他光源照射后产生直流电流，直流电流通过输入输出控制器的输入电路输入蓄电池中储存，同时通过输入输出控制器的输出电路转换成交流电，再通过变压电路经过变压、整流、滤波及稳压等一系列动作将交流电变成电子设备所需工作电压的直流电输出到无线充电发射模块中，无线充电接收模块接收无线充电发射模块所提供的电能给电子设备充电。这些电子设备包括：手机、相机、DV机、笔记本电脑等便携式电子设备。与现有无线充电技术相比，克服了依赖供电部门供电的需求，提高了太阳能的利用率，同时保留了桌子传统的功能。本发明真正实现了无线充电的意义，可广泛应用于阳光房、阳台、庭院、一些公共场所（如露天咖啡馆、甜品屋、餐厅等）、甚至沙漠和森林这样的没有供电系统的地区，是一种新型的户外设施。同时由于非晶硅薄膜太阳能电池具有弱光响应好，充电效率高的特性，同样适用于靠窗或经常使用照明灯具照明的办公室、会客室、会议室等室内环境，也是一种具有科技含量的新颖办公设施。结合本发明的伸缩桌脚的特点，本发明还具有升降功能，可以快速简单地变成茶几、会客桌、餐桌、办公桌或小型会议桌等，实现了本发明的一桌多用的特性。本发明集合了通用性、多用性、美观性、安全性、应急性、绿色性及永久性于一体，既简化了电子设备充电的操作，让人们在休闲或办公的同时享受充电的便捷，又促进了新能源的利用，为节能减排做出了一定的贡献。附图说明

[0024] 图1为本发明的结构示意图。

[0025] 图中：1-非晶硅薄膜太阳能电池、2-无线充电发射模块、3-无线充电接收模块、4-输入输出控制器、5-连接线、6-蓄电池、7-电控箱、8-伸缩桌脚。

[0026] 图2为本发明图1中无线接收模块3的结构示意图。

[0027] 图中：9-无线接收模块主体、10-多用接插头。

[0028] 图3为本发明图1中伸缩桌脚8的截面示意图。

[0029] 图中：11-不锈钢套筒、12-定位螺丝、13-不锈钢管、14-地脚、15-橡皮垫圈。

[0030] 以下结合附图，对本发明作进一步描述：如图太阳能无线充电桌桌面为非晶硅薄膜太阳能电池1，非晶硅薄膜太阳能电池1由上下两块6mm钢化玻璃及中间3.2mm导电玻璃通过PVB胶合而成，四周为无线充电发射模块2以及外置的无线充电接收模块3，在非晶硅薄膜太阳能电池1的反面正中间安装电控箱8，电控箱8由输入输出控制器4、蓄电池6和连接线5组成，非晶硅薄膜太阳能电池1通过连接线5与经过输入输出控制电器4的输入电路给蓄电池6充电，蓄电池6经过输入输出控制器4的输出电路给无线充电发射模块2提供电能，无线充电接收模块3接收无线充电发射模块2所提供的电能给手机等电子设备充电。

[0031] 另外本发明的非晶硅薄膜太阳能电池1桌面的四个角处安装四个伸缩桌脚8，每个伸缩桌脚8的不锈钢套筒11两侧有两个小孔，孔内有定位螺丝12，可以通过定位螺丝12调节不锈钢管13的长短，达到使本发明升降的效果，成为茶几、小型。为了使桌子更稳，在不锈钢管13下方安装了地脚14，地脚14底部固定有橡皮垫圈15，防止与地面的摩擦。

[0032] 本发明工作时，非晶硅薄膜太阳能电池1接受日光照射后产生直流电流，直流电流通过输入输出控制器4输入电路输入蓄电池6中储存，同时通过输入输出控制器4输出电路转换成交流电，再通过变压电路经过变压整流滤波及稳压等程序动作将交流电变成电子设备所需工作电压的直流电输出到无线充电发射模块3中，此时支持Qi标准的电子设备可以通过设备本身适配的无线充电接收模块通过电磁感应直接接收无线充电发射模块2发出的电能，起到充电作用。不支持Qi标准的电子设备可以选择本发明中外置的无线充电接收模块3上面的多用接插头10中适配的插头插入该电子设备的充电接口，实现充电。