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：
本實用新型涉及一種發(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)：
太陽能發(fā)電系統(tǒng)的價格一直居高不下！主要原因是因為太陽能的密度低！太陽照射到地面上的平均光強為1千瓦/平米；單晶硅的轉(zhuǎn)化率可以達到23%，多晶可以達到 16%，薄膜只能可以達到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能發(fā)電系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率只有25%左右?，F(xiàn)在興起的聚光光伏發(fā)電，雖然用便宜和環(huán)保的光學元件替代大量和昂貴的太陽電池芯片，并且提升了太陽電池的轉(zhuǎn)換效率，但同時存在一個問題，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，同時還利用了電池芯片不太需要的太陽能熱能，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)容本實用新型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，為了解決當前日益嚴重的能源危機，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)對能源多級利用的思考。本裝置實現(xiàn)了太陽能的多級利用，在太陽能轉(zhuǎn)化率上得到了提高。通過這套裝置，我們要實現(xiàn)太陽能綜合利用的提高，達到最大化的利用太陽能資
源。其能量的變化是太陽能5 光電池的電能半導體溫差發(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)計效果上實現(xiàn)了太陽能的階梯利用，獲得最大化的利用率。Α.為了實現(xiàn)太陽光的匯聚，我們采用菲涅爾聚光透鏡，在材料的選擇上，這里采用樹脂材料，在光線透過率、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時間的正常工作；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實現(xiàn)對其的應(yīng)用，最新信息美國的太陽能交叉公司(SolarJunction)生產(chǎn)的光電池轉(zhuǎn)化效率高達到41%，本裝置選用的三接面砷化鎵太陽能電池轉(zhuǎn)換率為39 士洲。。D.因為經(jīng)聚光后的砷化鎵太陽能電池溫度能達到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)進一步利用太陽能(熱能)的體現(xiàn)。考慮到耐溫性，我們選用的溫差發(fā)電片熱面溫度可長期承受260度的高溫，瞬間沖擊溫度可達360度， 冷面最高可承受160度的高溫。F.水冷卻系統(tǒng)經(jīng)過多方面考慮，我們最終采用水冷卻的方式給溫差發(fā)電片的冷端降溫。水冷的效果遠遠大于空氣冷卻方式，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，它包括半導體溫差發(fā)電片、紫銅散熱片、砷化鎵太陽能電池、支架、菲涅爾聚光鏡、控制器、蓄電池組，其特征是半導體溫差發(fā)電片的下表面放入水中，半導體溫差發(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)有砷化鎵太陽能電池，砷化鎵太陽能電池的上方通過支架放置菲涅爾聚光鏡，砷化鎵太陽能電池和半導體溫差發(fā)電片分別連接控制器，控制器連接蓄電池組。
專利摘要一種聚光光伏與溫差聯(lián)合發(fā)電裝置，半導體溫差發(fā)電片的下表面放入水中，半導體溫差發(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)有砷化鎵太陽能電池，砷化鎵太陽能電池的上方通過支架放置菲涅爾聚光鏡，砷化鎵太陽能電池和半導體溫差發(fā)電片分別連接控制器，控制器連接蓄電池組。本實用新型的技術(shù)效果是聚光光伏發(fā)電和半導體溫差發(fā)電巧妙的結(jié)合在一起，實現(xiàn)了對太陽能的多級利用，大大的提高了太陽能的利用率。
文檔編號H02N11/00GK202094828SQ201120188840
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者王增輝, 王慶, 蘆愛余, 賴相霖, 黃蘇華 申請人:南昌航空大學