李子圓，剛 磊

浙江海洋大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，浙江舟山 316022

一種太陽能手機套的設(shè)計

李子圓，剛 磊

浙江海洋大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，浙江舟山 316022

通過對現(xiàn)有手機套的改造，本文設(shè)計了一種可以將太陽能直接利用，給手機供電的太陽能手機套。本文作品采用柔性太陽能膜貼于手機套上蓋的內(nèi)外層，在有充電插孔的一端設(shè)置寬12mm的電路轉(zhuǎn)換器，通過AS1322穩(wěn)壓芯片的轉(zhuǎn)換作用將太陽能的輸出電壓調(diào)至可為手機供電的安全穩(wěn)定的電壓。在轉(zhuǎn)換器內(nèi)部引出充電接頭，插上即可充電?？紤]到耳機的使用順暢，我們在轉(zhuǎn)換器的耳機孔出開出一個“喇叭”形孔。使用時先把耳機線從孔穿入插入耳機孔即可，由于喇叭孔的設(shè)計，并不會影響轉(zhuǎn)換器部位的轉(zhuǎn)動。

太陽能；手機套；轉(zhuǎn)換；電壓

當(dāng)今世界化石燃料的開發(fā)給人們生產(chǎn)生活帶來極大方便，然而化石能源并不是取之不盡用之不竭的。于是引發(fā)人們對可再生能源開發(fā)的思考，其中太陽能的應(yīng)用則是一項已經(jīng)比較成熟的技術(shù)。而另一方面手機套作為一種手機保護(hù)工具也已走入大眾生活。本文介紹的是如何將這兩者完美結(jié)合在一起，設(shè)計出一種新的太陽能手機套。

1 研究背景及意義

在人類社會飛速發(fā)展的今天，石油、煤炭、天然氣等不可再生能源頻頻告急，并且這種化石燃料在利用時不可避免產(chǎn)生污染，對環(huán)境造成影響?，F(xiàn)階段，節(jié)能減排使用綠色清潔能源已經(jīng)成為必然趨勢。在這種背景下，太陽能資源的開發(fā)利用，意義突顯。太陽能發(fā)電是擺脫對化石燃料的依賴，減少溫室氣體排放的重要手段之一［1］。

此外科研團(tuán)隊對太陽能等綠色能源的開發(fā)渠道越來越多，產(chǎn)生能源的方式也層出不窮，而對于如何有效的把開發(fā)出來的能源及時合理的用于生產(chǎn)生活卻涉及較少，這就造成很大程度上的生產(chǎn)與利用脫軌。不少作品只是停留在理論層面投入市場的實用性不高［2］。針對這一現(xiàn)象，本文所研究設(shè)計的太陽能手機套可以直接實現(xiàn)產(chǎn)用相連，其母體是市場早已熱銷的手機套。近些年隨著觸屏手機的普及，各種手機的保護(hù)裝置也應(yīng)運而生。其中占據(jù)很大比重的就是各種手機套的研發(fā)。手機套一是為了防水，二是為了防摔、防劃屏［3］。如果與太陽能膜結(jié)合，在原有功能特點保留的前提下又可不斷產(chǎn)生電能。同時也解脫了手機需外接移動電源才能給手機補電的束縛。

2 設(shè)計方案研究

2.1設(shè)計原理

光生伏特效應(yīng)是指太陽能電池板由諸多的PN結(jié)組成［4］。界面層接納的光能越多，界面層即電池面積越大，在太陽能電池中組成的電流也越大。太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在p-n結(jié)電場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。

本文設(shè)計時以iphone6為一個研究對象，首先保持手機殼外形不變，在其外表面加上皮革材質(zhì)的套，在手機套正面及內(nèi)表面（手機合上平放向上面為正）分別嵌入一張面積略小于手機套正面面積的太陽能膜，由于太陽能膜本身具有的柔韌性與防水性特點，因此使用起來并不會因太陽能膜的存在而有不舒適感。

2.2外觀設(shè)計

由于iphone6充電插孔及耳機插孔在下端，便把電路部分設(shè)置在有充電插孔的一端。電路部分集成在旋轉(zhuǎn)體中（圖中黃色部分），同時將充電接口在其中引出，旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)部留有凹槽，方便不充電時充電接頭的放置，而且由于接頭的自由性存在，解決了面對不同手機充電插孔位置不同的問題。此外在電路艙室留出一個“喇叭形”孔以便耳機的使用不受限制。在電路艙的左端有微型銷釘固定以實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，在右端手機套的底部殼及電路艙上嵌有小型磁鐵用來加固手機套對手機的固定。本電路艙具有靈活性，可根據(jù)具體手機機型號進(jìn)行更改設(shè)計達(dá)到，一種理念普遍適用的效果，降低生產(chǎn)成本。

TM910.6

A

1674-6708（2015）147-0151-01

大學(xué)生科技創(chuàng)新項目，編號：xj201528

李子圓，浙江海洋大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，本科，研究方向：船舶與海洋工程