[發(fā)明專利]太陽能發(fā)電裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610093408.7
• 申請(qǐng)日: 2016-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN105553388A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫嘯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 孫嘯
• 主分類號(hào): H02S10/00
• 分類號(hào): H02S10/00;H02N11/00;F24J3/08
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能發(fā)電裝置，屬于新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

太陽能是指太陽的熱輻射能,主要表現(xiàn)就是常說的太陽光線,目前一般用作 發(fā)電或者為熱水器提供能源。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽能已成為人類 使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。太陽能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn) 換兩種方式，太陽能發(fā)電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能也包括地球 上的風(fēng)能、化學(xué)能、水能等。

隨著工業(yè)文明的不斷發(fā)展特別是國內(nèi)環(huán)境污染嚴(yán)重，霧霾天氣時(shí)有發(fā)生，經(jīng) 研究主要原因是煤炭燃燒導(dǎo)致，因此當(dāng)下我們對(duì)于新能源的需求越來強(qiáng)烈。傳統(tǒng) 的化石能源已經(jīng)不可能滿足當(dāng)前環(huán)境的需要，為了避免能源枯竭的困境和環(huán)境污 染的加劇，目前政府對(duì)發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)大力支持，從目前新能源發(fā)展來看太陽能 應(yīng)該是新能源發(fā)展中最重要的一部分。

太陽能儲(chǔ)量豐富，每秒鐘太陽要向地球輸送相當(dāng)于210億桶石油的能量，相 當(dāng)于全球一天消耗的能量。我國的太陽能資源也十分豐富，除了貴州高原部分 地區(qū)外，中國大部分地域都是太陽能資源豐富地區(qū)，目前的太陽能利用率還不 到1/1000。因此在我國大力開發(fā)太陽能潛力巨大。太陽能的利用分為“光熱” 和“光伏”兩種，其中光熱式熱水器在我國應(yīng)用廣泛。光伏是將光能轉(zhuǎn)化為電 能的發(fā)電形式，起源于100多年前的“光生伏打現(xiàn)象”。太陽能的利用目前更 多的是指光伏發(fā)電技術(shù)。光伏發(fā)電技術(shù)根據(jù)負(fù)載的不同分為離網(wǎng)型和并網(wǎng)型兩 種，早期的光伏發(fā)電技術(shù)受制于太陽能電池組件成本因素，主要以小功率離網(wǎng) 型為主，滿足邊遠(yuǎn)地區(qū)無電網(wǎng)居民用電問題。隨著光伏組件成本的下降，光伏 發(fā)電的成本不斷下降，并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)逐步成為主流。

溫差發(fā)電器，是一種靜態(tài)的固體器件，沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，體積小、壽命長， 工作時(shí)無噪聲，而且無須維護(hù)，成為空間電源研發(fā)的熱點(diǎn)，大大刺激了溫差電技 術(shù)的發(fā)展。湯姆遜效應(yīng)的物理學(xué)解釋就是：金屬中溫度不均勻時(shí)，溫度高處的自 由電子比溫度低處的自由電子動(dòng)能大。像氣體一樣，當(dāng)溫度不均勻時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱擴(kuò) 散，因此自由電子從溫度高端向溫度低端擴(kuò)散，在低溫端堆積起來，從而在導(dǎo)體 內(nèi)形成電場(chǎng)，在金屬棒兩端便引成一個(gè)電勢(shì)差。這種自由電子的擴(kuò)散作用一直進(jìn) 行到電場(chǎng)力對(duì)電子的作用與電子的熱擴(kuò)散平衡為止。

如何將太陽能發(fā)電和溫差發(fā)電巧妙結(jié)合在一起，就是說太陽能電池在發(fā)電 的過程中肯定會(huì)產(chǎn)生熱量。如果將這個(gè)熱量運(yùn)到溫差發(fā)電器，利用溫差發(fā)電效應(yīng) 將太陽能發(fā)電的熱能轉(zhuǎn)換為電能，目前這方面的研究文章很少。專利號(hào)為 2015202003803，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一種基于太陽能、體溫發(fā)電的可穿戴設(shè)備供 電器的實(shí)用新型專利提出了一種將太陽能能發(fā)電和溫差發(fā)電的詳細(xì)的技術(shù)方案， 但是該技術(shù)方案的半導(dǎo)體溫差發(fā)電的N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的兩端一端是利用 太陽能發(fā)電的余熱，另一端是利用人體的體溫，雖然可以實(shí)現(xiàn)溫差發(fā)電，但是發(fā) 電量非常有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置整合了太陽能發(fā) 電和半導(dǎo)體溫差發(fā)電，半導(dǎo)體溫差發(fā)電的半導(dǎo)體的一端與太陽能電池的端面接 觸，另一端接觸地?zé)崮?，這樣半導(dǎo)體的兩端溫差大發(fā)電量大。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

1、太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，包括多個(gè)薄膜太陽能電池、M個(gè)N型半 導(dǎo)體、M個(gè)P型半導(dǎo)體、導(dǎo)熱底座、蓄電池單元、控制器單元、4M個(gè)溫度傳感器、 水泵、N個(gè)電控閥門、N個(gè)水管；其中，M≥6，N≥3；

所述的N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體均呈“工”字型；

所述的導(dǎo)熱底座呈方形，且內(nèi)部設(shè)有儲(chǔ)水空腔；在底部設(shè)有與儲(chǔ)水空腔相連 通的進(jìn)水口，在頂部設(shè)有與儲(chǔ)水空腔相連通的出水口；在儲(chǔ)水空腔內(nèi)設(shè)有“冂” 形支架，在“冂”形支架上轉(zhuǎn)動(dòng)式設(shè)有葉輪，且葉輪正對(duì)于導(dǎo)熱底座的進(jìn)水口；

所述的N個(gè)水管的長度不相同，長度范圍在5米到200米之間；

所述的N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體間隔排列，并且相鄰的N型半導(dǎo)體和P型半 導(dǎo)體之間串聯(lián)；

所述的多個(gè)薄膜太陽能電池串聯(lián)，然后與N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體串聯(lián)，最 后給蓄電池單元充電；

多個(gè)薄膜太陽能電池設(shè)置于N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體的上表面，并且薄膜太 陽能電池與N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體的接觸面絕緣；

所述的導(dǎo)熱底座的上表面與N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體的下表面絕緣接觸；