本實用新型屬于能源技術(shù)利用領(lǐng)域，具體涉及太陽能光伏發(fā)電和空間輻射制冷的能量綜合利用裝置。

背景技術(shù)：

目前，太陽能的光伏發(fā)電利用已經(jīng)得到了較為廣泛的研究。如一種光伏建筑立面和光伏幕墻，該裝置適用于建筑外墻，通過空氣對流和水循環(huán)降低光伏電池的工作溫度，提高光電效率。又如一種便攜式光伏發(fā)電裝置，該裝置包含光伏電板和靈活的支撐機構(gòu)，可折疊收納，便于攜帶。還有將太陽能光伏發(fā)電與集熱綜合利用的裝置。同時，根據(jù)空間輻射制冷的原理，大氣層中具有選擇性吸收特點的水蒸氣、二氧化碳和臭氧等在8~13微米波段范圍內(nèi)透過率很高，而地面上物體的熱輻射主要集中在8~13微米波段，因此地面上的物體可以通過8~13微米波段透過大氣層與接近絕對零度的外太空進(jìn)行輻射換熱，達(dá)到降低自身溫度的效果。如一種太空輻射制冷器就是利用輻射制冷原理制成的夜間制冷裝置。

但是將白天太陽能光伏發(fā)電與晚上輻射制冷兩者綜合利用的裝置并沒有太多研究，同時傳統(tǒng)輻射制冷的循環(huán)裝置多采用主動式循環(huán)結(jié)構(gòu)，這無疑會增加能耗。如果設(shè)計一種綜合裝置就可以滿足人們對電能和冷量的雙重需求，這具有良好的應(yīng)用價值和推廣價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了實現(xiàn)既能在白天進(jìn)行光伏發(fā)電獲得電能，又可以在晚上通過輻射制冷獲得冷量，同時又不需要額外的功耗，本實用新型提供一種基于熱壓通風(fēng)原理的太陽能光伏發(fā)電-輻射制冷的綜合裝置。

一種太陽能光伏發(fā)電-輻射制冷的綜合裝置包括本體6，本體6為頂部敞口扁盒狀的保溫體；所述本體6的頂部敞口處設(shè)有透明蓋板4，與透明蓋板4對應(yīng)的本體6內(nèi)設(shè)有基板2，透明蓋板4和基板2之間形成空腔1；基板2的頂面設(shè)有復(fù)合功能層5，所述復(fù)合功能層5為光伏電池機構(gòu)，所述光伏電池機構(gòu)包括光伏電池層52和光伏電池層52頂面的微納結(jié)構(gòu)膜51，所述光伏電池層52包括太陽能電池522，所述太陽能電池522的一側(cè)面通過絕緣導(dǎo)熱材料521連通著微納結(jié)構(gòu)膜51，另一側(cè)面通過絕緣導(dǎo)熱材料521、透明TPT523固定在基板2上；基板2的底面和本體6之間形成空氣流道3；所述空氣流道3貫通本體6的兩端，一端為進(jìn)口7，另一端為出口71，所述空氣流道3、進(jìn)口7和出口71構(gòu)成光伏電池機構(gòu)的散熱通道，其中進(jìn)口7和出口71連通大氣環(huán)境；與所述進(jìn)口、出口對應(yīng)的本體6的底部分別設(shè)有進(jìn)氣接口8和出氣接口81，并與空氣流道3構(gòu)成輻射制冷模式循環(huán)回路；使用時，所述進(jìn)氣接口8和出氣接口8分別連通著需要制冷的制冷空間9；所述制冷空間9位于本綜合裝置的下方。

進(jìn)一步限定的技術(shù)方案如下：

所述太陽能電池522為晶體硅類太陽能電池或非晶硅類太陽能電池。

所述微納結(jié)構(gòu)膜51為在0.2～4.0微米光譜波段具有良好的透過率、在4.0微米之后的光譜波段具有良好發(fā)射率的材料，具體為帶有微米結(jié)構(gòu)表面圓柱形微孔的500微米厚的二氧化硅。

所述基板2的材料為拋光鋁板。

所述透明蓋板4的材料為低密度聚乙烯薄膜。

所述本體6保溫體的材料為聚氨酯泡沫或巖棉。

所述進(jìn)口7和出口71上分別設(shè)有金屬封門12。

本實用新型的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面

（1）本實用新型裝置在白天光伏發(fā)電模式運行時，保溫體6與基板2之間形成的空氣流道3內(nèi)的空氣溫度低于工作狀態(tài)下的晶體硅類太陽能電池或非晶硅類太陽能電池的溫度，再配合空氣流道接口7，空氣流道內(nèi)的空氣可以對太陽能電池進(jìn)行持續(xù)降溫，并將熱量帶入環(huán)境，同時復(fù)合功能層5輔以輻射制冷作用，進(jìn)一步為太陽能電池降溫，保證電池自身的光伏效率；

（2）本實用新型裝置在晚上輻射制冷模式運行時，保溫體6與基板2之間形成的空氣流道3內(nèi)的空氣溫度高于基板2的溫度，配合空氣流道接口8，根據(jù)熱壓通風(fēng)原理，與用冷空間9中的空氣形成自然對流，達(dá)到制冷的效果。

本實用新型是一種太陽能光伏發(fā)電-輻射制冷的綜合裝置。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)白天進(jìn)行太陽能光伏發(fā)電獲得電能，晚上通過輻射制冷獲得冷量的雙重效果，從而滿足人們對電能和冷量的雙重需求，高效節(jié)能，具有良好的應(yīng)用價值和推廣價值。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置的正面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型裝置的背面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1中的A-A剖視圖。

圖4為圖3中的局部放大圖。

圖5為本實用新型裝置的白天工作原理圖。

圖6為本實用新型裝置的夜間工作原理圖。

上述圖中序號：空腔1、基板2、空氣流道3、透明蓋板4、復(fù)合功能層5、微納結(jié)構(gòu)膜51、光伏電池層52、絕緣導(dǎo)熱EVA521、太陽能電池522、透明TPT523、本體6、進(jìn)口7、出口71、進(jìn)氣接口8、出氣接口81、用冷空間9、擋板91、光伏組件接線盒10、接線盒電纜線11、金屬封門12。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，通過實施例對本實用新型作進(jìn)一步地描述。

參見圖1和圖2，一種太陽能光伏發(fā)電-輻射制冷的綜合裝置包括本體6，本體6為頂部敞口扁盒狀的保溫體，保溫體的材料為聚氨酯泡沫。

參見圖3，本體6的頂部敞口處設(shè)有透明蓋板4，透明蓋板4的材料為低密度聚乙烯薄膜。與透明蓋板4對應(yīng)的本體6內(nèi)設(shè)有基板2，基板2的材料為拋光鋁板。透明蓋板4和基板2之間形成空腔1；基板2的頂面安裝有復(fù)合功能層5，復(fù)合功能層5為光伏電池機構(gòu)。

參見圖4，光伏電池機構(gòu)包括光伏電池層52，光伏電池層52的頂面設(shè)有微納結(jié)構(gòu)膜51。光伏電池層52包括太陽能電池522，太陽能電池522為晶體硅類太陽能電池；太陽能電池522的一側(cè)面通過絕緣導(dǎo)熱材料521連通著微納結(jié)構(gòu)膜51，另一側(cè)面通過絕緣導(dǎo)熱材料521、透明TPT523固定在基板2上。微納結(jié)構(gòu)膜51為帶有微米結(jié)構(gòu)表面圓柱形微孔的500微米厚的二氧化硅。

基板2的底面和本體6之間形成空氣流道3；空氣流道3貫通本體6的兩端，一端為進(jìn)口7，另一端為出口71，所述空氣流道3、進(jìn)口7和出口71構(gòu)成光伏電池機構(gòu)的散熱通道，其中進(jìn)口7和出口71連通大氣環(huán)境；進(jìn)口7和出口71上分別安裝有金屬封門12。與所述進(jìn)口7、出口71對應(yīng)的本體6的底部分別開設(shè)有進(jìn)氣接口8和出氣接口81，并與空氣流道3構(gòu)成輻射制冷模式的循環(huán)回路。

參見圖5和圖6，使用時，進(jìn)氣接口8和出氣接口81分別連通著需要制冷的制冷空間；制冷空間9位于本綜合裝置的下方。

本實用新型的工作原理說明如下：

參見圖5，白天光伏電池機構(gòu)吸收透過微納結(jié)構(gòu)膜51的太陽輻照進(jìn)行光伏發(fā)電獲得電能，產(chǎn)生的電能可通過接線盒纜線11向外輸送。被光伏電池機構(gòu)吸收但未被轉(zhuǎn)化為電能的太陽輻照即轉(zhuǎn)化為熱量被光伏電池機構(gòu)吸收，然后光伏電池機構(gòu)將部分熱量傳遞給基板2背后的空氣，由進(jìn)口7進(jìn)入的空氣在空氣流道3內(nèi)通過熱壓通風(fēng)原理將部分熱量通過出口71帶入環(huán)境；同時部分熱量通過復(fù)合功能層5自身輻射向環(huán)境散失。

參見圖6，晚上復(fù)合功能層5可以與外層空間進(jìn)行輻射換熱制冷，復(fù)合功能層5獲得冷量，基板2的溫度隨之降低，空氣流道3內(nèi)的空氣溫度低于用冷空間9的空氣溫度，根據(jù)熱壓通風(fēng)原理，當(dāng)空氣流道3內(nèi)的空氣溫度與用冷空間9內(nèi)空氣溫度的溫差超過臨界點時，溫度較低密度較大的上層空氣往下流動，溫度較高密度較小的下層空氣往上流動，完成制冷模式循環(huán)。

太陽能光伏發(fā)電模式運行時，金屬封門12打開，連通用冷空間9的進(jìn)氣接口8和出氣接口81分別通過擋板91關(guān)閉，進(jìn)口7、空氣流道3和出口71形成散熱通道，以保證太陽能電池522的工作溫度；在夜間輻射制冷模式運行時，金屬封門12關(guān)閉，擋板91打開，進(jìn)氣接口8、空氣流道3和出氣接口81形成制冷循環(huán)通道，從而實現(xiàn)制冷的效果。