太陽能溫差發電裝置的製作方法
2023-10-24 05:22:12 1
專利名稱：太陽能溫差發電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於新能源太陽能發電領域，具體涉及一種太陽能溫差發電裝置。
背景技術：
隨著全球能源供應日趨緊張和環境問題的日益嚴重，可再生能源越來越受到世界各國的廣泛關注。其中，太陽能是最主要的可再生能源資源，具有清潔、無環境汙染，沒有地域和資源限制的優點。因此，對太陽能的研究和應用是今後全球能源發展的主要方向之一。 近年來，出現了多種太陽能利用技術，包括太陽能電池、太陽能熱水系統、太陽能建築、太陽能遊泳池、太陽能蒸餾、太陽能製冷空調、太陽能幹燥、太陽能熱發電、太陽能海水淡化、太陽能冶煉爐、太陽灶等。從現有的太陽能利用方式來看，主要包括太陽能光熱轉化和太陽能光電轉換，因發而利用溫差電池進行發電很少被使用，然而利用溫差電池進行發電，可能解決傳統太陽能發電技術成本高，發電率低的不足。利用溫差太陽能電池發電時需要在電池兩介保持足夠大的溫差，才能獲得大的輸出電能，然而目前的溫差電池只作為補充發電方式的應用於餘熱發電或是小功率的發電裝置，由於太陽能的能量密度小達不到半導體溫差電池的溫差要求，如何減低成本及滿足溫差電池的發電率是本技術領域急需解決的一個難題。中國專利CN200910097076公布了一種太能陽溫差電池發電裝置，此裝置雖然從一定成度上可以解決提高太陽能利用率，降低成本的作用，但是也存在一定的不足之處，比如太陽能溫差電池的太陽能利用率低，結構複雜等不足之處。
發明內容本實用新型的目的是提供一種太陽能轉化效率高、成本低、結構簡單合理的一種太陽能溫差電池發電裝置。實現本實用新型目的的技術方案是提供了一種太陽能溫差發電裝置，包括太陽能集熱區、冷卻區、設置在所述太陽能集熱區與冷卻區之間的溫差電池發電區，所述溫差電池發電區重疊設有第一級溫差電池發電區、第二級溫差電池發電區，所述太陽能集熱區、冷卻區、溫差電池發電區之間設有金屬導電層。進一步，所述第一級溫差電池發電區、第二級溫差電池發電區設有熱極、冷極。進一步，第一級溫差電池發電區的兩端並排設置有第一熱極、第一冷極，所述第一熱極與第一冷極之間設有第一間隙區；第一熱極頂部、第一冷極頂部與太陽能集熱區的底部之間設有金屬導流層，第一熱極底部、第一冷極底部與所述第二級溫差電池發電區連接；所述第二級溫差電池發電區並排設有多個第二熱極、多個第二冷極，所述第二級溫差電池發電區最外側的、且設置在第一熱極正下方的第二熱極的頂部與第一熱極的底部之間設有金屬導流層；所述第二級溫差電池發電區最外側的、且設置在第一冷極正下方的第二冷極的頂部與第一冷極的底部之間設有金屬導流層；所述第二級溫差電池發電區中間的第二熱極、第二冷極頂部與所述第一溫差電池發電區的第一熱極底部、第一冷極底部之間設有基板，所述第二熱極、第二冷極底部與冷卻區之間設有金屬導流層。進一步，所述第一熱極底部、第一冷極底部與基板頂部之間設有導流層、第二級溫差電池發電區中間的第二熱極頂部、第二冷極頂部與基板底部之間設有導流層。進一步，所述第二熱極與第二冷極之間設有第二間隙區，所述第二級溫差電池發電區中間的第二熱極頂部、第二冷極頂部、第二級溫差電池發電區最外側的冷極之間設有金屬導流層。進一步，所述太陽能集熱區為蜂巢高效平板太陽能集熱板。本實用新型具有積極的效果本實用新型中，集成了多孔介質平板太陽能集熱裝置和半導體溫差發電材料，利用熱電效應實現了太陽能的利用，太陽能溫差電池發電區採用重疊設置的兩次溫差發電區，可以更好的利用太陽光譜中的具有熱效應的波段，把聚集的太陽能進行雙級轉化，提高了太陽能轉代效率，所述各層部是通過導流層進行連接，提高了熱、電傳送力，有利於提高太陽能轉化率，提高了太陽能的利用率，而且本實用新型結構簡單合理，不需要流動工質，降低了能量的耗散，採用兩級溫差發電使其降低了對材料純底的要求，節省了太陽能發電的成本，可以提高本實用新型實用性，採用蜂巢高效平板太陽能集熱板進行集熱可以提高集熱效率。
為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據的具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為圖1所示的太陽能溫差發電裝置的發電流程框圖。
具體實施方式
(實施例1)圖1和圖2顯示了本實用新型的一種具體實施方式
，圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1所示的太陽能溫差發電裝置的發電流程框圖。本實施例是一種太陽能溫差發電裝置，見圖1和圖2，如圖1所示，一種太陽能溫差發電裝置，包括太陽能集熱區1、冷卻區2、設置在所述太陽能集熱區1與冷卻區2之間的溫差電池發電區3，所述溫差電池發電區3重疊設有第一級溫差電池發電區31、第二級溫差電池發電區32;所述太陽能集熱區1、冷卻區2、溫差電池發電區3之間設有金屬導電層4，太陽能集熱區為多孔介質集熱板。第一級溫差電池發電區31、第二級溫差電池發電區32設有熱極、冷極。其中熱極、 冷極由半導體材料製成，並由熱極、冷極組成電池正負極。第一級溫差電池發電區31的兩端並排設置有第一熱極311、第一冷極312，所述第一熱極311與第一冷極312之間設有第間隙區313 ；第一熱極311頂部、第一冷極312頂部與太陽能集熱區1的底部之間設有第一金屬導流層41，第一熱極311底部、第一冷極312底部與所述第二級溫差電池發電區32連接；所述第二級溫差電池發電區32並排設有多個第二熱極321、多個第二冷極322，所述第二級溫差電池發電區32最外側的、且設置在第一熱極311正下方的第二熱極321的頂部與第一熱極311的底部之間設有第二金屬導流層42 ；所述第二級溫差電池發電區32最外側的、且設置在第一冷極312正下方的第二冷極322的頂部與第一冷極312的底部之間設有第三金屬導流層43 ；所述第二級溫差電池發電區32中間的第二熱極321頂部、第二冷極322頂部與所述第一溫差電池發電區31的第一熱極311底部、第一冷極312底部之間設有基板5，所述第二熱極321、第二冷極322底部與冷卻區2之間設有第五金屬導流層45。所述第一熱極311底部、第一冷極312底部與基板5頂部之間設有第四金屬導流層44、第二級溫差電池發電區32中間的第二熱極321頂部、第二冷極322頂部與基板5底部之間設有第六金屬導流層46。所述第二熱極321與第二冷極322之間設有第二間隙區323，所述第二級溫差電池發電區32中間的第二熱極321頂部、第二冷極322頂部、第二級溫差電池發電區32最外側的冷極322之間設有第七金屬導流層47。所述太陽能集熱區1為蜂巢高效平板太陽能集熱板。如圖2所示，顯示了本實用新型的太陽能溫差發電裝置的發電流程框圖，太陽能經過太陽能集熱區1收集，經集熱系統可以轉化為熱能，這時集熱板的溫度升高，並把收集的太陽能傳給由半導體材料組成正負極的第一溫差電池發電區31進行發電，由溫差電原理產生電動勢，即轉化為電能，可通過控制系統直接負載或者接儲能裝置。為了更好的利用太陽能，熱能通過金屬連接結構進入由半導體材料組成正負極的第二溫差電池發電區32 進行發電，其是由第二級基板和冷卻板之間的溫差繼續轉化為電能。系統通過如上兩級實現太陽能發電。採用兩次溫差電池發電可以提高太陽能利用率，由於採用兩級溫差進行發電可以降低對半導體材料純度的要求，節省了太陽能發電的成本。顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而並非是對本實用新型的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬於本實用新型的實質精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種太陽能溫差發電裝置，包括太陽能集熱區、冷卻區、設置在所述太陽能集熱區與冷卻區之間的溫差電池發電區，其特徵在於所述溫差電池發電區重疊設有第一級溫差電池發電區、第二級溫差電池發電區。
2.根據權利要求1所述的溫差發電裝置，其特徵在於所述太陽能集熱區、冷卻區、溫差電池發電區之間設有金屬導電層；所述第一級溫差電池發電區、第二級溫差電池發電區設有熱極、冷極。
3.根據權利要求2所述的溫差發電裝置，其特徵在於第一級溫差電池發電區的兩端並排設置有第一熱極、第一冷極，所述第一熱極與第一冷極之間設有第一間隙區；第一熱極頂部、第一冷極頂部與太陽能集熱區的底部之間設有第一金屬導流層，第一熱極底部、第一冷極底部與所述第二級溫差電池發電區連接；所述第二級溫差電池發電區並排設有多個第二熱極、多個第二冷極，所述第二級溫差電池發電區最外側的、且設置在第一熱極正下方的第二熱極的頂部與第一熱極的底部之間設有第二金屬導流層；所述第二級溫差電池發電區最外側的、且設置在第一冷極正下方的第二冷極的頂部與第一冷極的底部之間設有第三金屬導流層；所述第二級溫差電池發電區中間的第二熱極頂部、第二冷極頂部與所述第一溫差電池發電區的第一熱極底部、第一冷極底部之間設有基板，所述第二熱極、第二冷極底部與冷卻區之間設有第五金屬導流層。
4.根據權利要求3所述的溫差發電裝置，其特徵在於所述第一熱極底部、第一冷極底部與基板頂部之間設有第四金屬導流層、第二級溫差電池發電區中間的第二熱極頂部、第二冷極頂部與基板底部之間設有第六金屬導流層。
5.根據權利要求4所述的溫差發電裝置，其特徵在於所述第二熱極與第二冷極之間設有第二間隙區，所述第二級溫差電池發電區中間的第二熱極頂部、第二冷極頂部、第二級溫差電池發電區最外側的冷極之間設有第七金屬導流層。
6.根據權利要求1所述的溫差發電裝置，其特徵在於所述太陽能集熱區為蜂巢高效平板太陽能集熱板。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能溫差發電裝置，包括太陽能集熱區、冷卻區、設置在所述太陽能集熱區與冷卻區之間的溫差電池發電區，其特徵在於所述溫差電池發電區重疊設有第一級溫差電池發電區、第二級溫差電池發電區；所述太陽能集熱區、冷卻區、溫差電池發電區之間設有金屬導電層，本實用新型能有效提高太陽能轉化率，並提高了太陽能的利用率，且結構簡單合理，採用兩級溫差發電使其降低了對材料純底的要求，節省了太陽能發電的成本，提高了實用性，採用蜂巢高效平板太陽能集熱板進行集熱可以提高集熱效率。
文檔編號H02N11/00GK201956943SQ20112011490
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月19日 優先權日2011年4月19日
發明者張昊春, 李垚, 李炳熙 申請人:張昊春