專利名稱：聚光光伏與溫差聯(lián)合發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，尤其涉及一種聚光光伏與溫差聯(lián)合發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的價(jià)格一直居高不下！主要原因是因?yàn)樘?yáng)能的密度低！太陽(yáng)照射到地面上的平均光強(qiáng)為1千瓦/平米；單晶硅的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到23%，多晶可以達(dá)到 16%，薄膜只能可以達(dá)到8%。轉(zhuǎn)換效率最高的砷化鎵電池片能到35%以上，但是用砷化鎵制造的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率只有25%左右。現(xiàn)在興起的聚光光伏發(fā)電，雖然用便宜和環(huán)保的光學(xué)元件替代大量和昂貴的太陽(yáng)電池芯片，并且提升了太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率，但同時(shí)存在一個(gè)問(wèn)題，就是要增加額外的散熱系統(tǒng)，這樣就使得一部分熱能白白的散失掉了， 而且還添加了成本。本裝置不僅有聚光光伏的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還利用了電池芯片不太需要的太陽(yáng)能熱能，利用溫差發(fā)電片將其轉(zhuǎn)化為電能，最后用用高效率冷卻中的水冷卻，用水收集最后的熱能并產(chǎn)生生活用熱水，提高了能源利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種聚光光伏與溫差聯(lián)合發(fā)電裝置，為了解決當(dāng)前日益嚴(yán)重的能源危機(jī)，尋找新型清潔能源顯得非常有必要，本裝置在一定程度上是提出一種理念，引發(fā)對(duì)能源多級(jí)利用的思考。本裝置實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能的多級(jí)利用，在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化率上得到了提尚。通過(guò)這套裝置，我們要實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能綜合利用的提高，達(dá)到最大化的利用太陽(yáng)能資
源。其能量的變化是太陽(yáng)能光電池的電能半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的電能
生活用熱水，其中電能是我們裝置主要的設(shè)計(jì)效率，水冷裝置主要是給溫差發(fā)電片降溫，獲得生活用熱水這是附加效果。本裝置在設(shè)計(jì)效果上實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能的階梯利用，獲得最大化的利用率。Α.為了實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光的匯聚，我們采用菲涅爾聚光透鏡，在材料的選擇上，這里采用樹(shù)脂材料，在光線透過(guò)率、能量匯聚率、耐候性能、抗震性等方面都比一般的玻璃要好，這樣就能保證在戶外長(zhǎng)時(shí)間的正常工作；在外形半徑和焦距方面目前還不能很確定，要實(shí)現(xiàn)的聚光倍數(shù)在50-1000之間。B.將光能裝換為電能的裝置是具有高轉(zhuǎn)換率的砷化鎵太陽(yáng)能電池。這種光電池一直應(yīng)用于太空衛(wèi)星上作為自給能源，近年來(lái)才轉(zhuǎn)入地面應(yīng)用。因其轉(zhuǎn)換效率高但制作成本也同樣高昂的矛盾，人們想出了利用聚光來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其的應(yīng)用，最新信息美國(guó)的太陽(yáng)能交叉公司(SolarJunction)生產(chǎn)的光電池轉(zhuǎn)化效率高達(dá)到41%，本裝置選用的三接面砷化鎵太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換率為39 士 2%。D.因?yàn)榻?jīng)聚光后的砷化鎵太陽(yáng)能電池溫度能達(dá)到400°C左右的高溫，而溫差發(fā)電片所能承受的高溫有限，所以這里我們選用了紫銅散熱片。在銅及合金里，純銅的散熱最好。越純的銅合金散熱越好，其中紫銅的純度最高，它的散熱效果最好，能達(dá)到我們想要的效果。E.溫差發(fā)電溫差發(fā)電是這套系統(tǒng)進(jìn)一步利用太陽(yáng)能(熱能)的體現(xiàn)?？紤]到耐溫性，我們選用的溫差發(fā)電片熱面溫度可長(zhǎng)期承受260度的高溫，瞬間沖擊溫度可達(dá)360度， 冷面最高可承受160度的高溫。F.水冷卻系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多方面考慮，我們最終采用水冷卻的方式給溫差發(fā)電片的冷端降溫。水冷的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣冷卻方式，兩者相關(guān)參數(shù)如下表
權(quán)利要求
1. 一種聚光光伏與溫差聯(lián)合發(fā)電裝置，它包括半導(dǎo)體溫差發(fā)電片、紫銅散熱片、砷化鎵太陽(yáng)能電池、支架、菲涅爾聚光鏡、控制器、蓄電池組，其特征是半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的下表面放入水中，半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的上表面設(shè)有紫銅散熱片，紫銅散熱片的上表面設(shè)有砷化鎵太陽(yáng)能電池，砷化鎵太陽(yáng)能電池的上方通過(guò)支架放置菲涅爾聚光鏡，砷化鎵太陽(yáng)能電池和半導(dǎo)體溫差發(fā)電片分別連接控制器，控制器連接蓄電池組。
全文摘要
一種聚光光伏與溫差聯(lián)合發(fā)電裝置，半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的下表面放入水中，半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的上表面設(shè)有紫銅散熱片，紫銅散熱片的上表面設(shè)有砷化鎵太陽(yáng)能電池，砷化鎵太陽(yáng)能電池的上方通過(guò)支架放置菲涅爾聚光鏡，砷化鎵太陽(yáng)能電池和半導(dǎo)體溫差發(fā)電片分別連接控制器，控制器連接蓄電池組。本發(fā)明的技術(shù)效果是聚光光伏發(fā)電和半導(dǎo)體溫差發(fā)電巧妙的結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)能的多級(jí)利用，大大的提高了太陽(yáng)能的利用率。
文檔編號(hào)H02N11/00GK102195528SQ20111015093
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者何興道, 王增輝, 王慶, 肖文波, 賴相霖, 黃蘇華 申請(qǐng)人:南昌航空大學(xué)