[發明專利]一種太陽能聚光分頻光電熱電聯產裝置

有效

• 申請號: 201810349906.2
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108631720B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 唐桂華;馬原;王甜蜜;杜慕;傅博;李一斐
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02S40/22
• 分類號: H02S40/22;H02S40/44;H02S40/42;H02S10/10;H02S40/10;B82Y30/00
• 代理公司: 61215 西安智大知識產權代理事務所
• 代理人: 張震國

一種太陽能聚光分頻光電熱電聯產裝置，包括功能型流體模塊、光電利用系統、熱電利用系統、余熱利用系統。功能型流體流過太陽能電池板組的正面，在實現對太陽能分頻功能的同時被加熱，之后流過熱電材料熱端，再經過余熱利用后流過太陽能電池板組背面，實現對太陽能電池板組的冷卻，最后通過流量調節閥和循環泵，構成循環；自清潔高透光氣凝膠包裹實現分頻功能的功能型流體通道，在降低系統熱損失的同時，實現防塵以及提高太陽光透過率的功能。本發明通過對太陽能的分頻利用，在提高太能電池效率的基礎上，引入熱電利用系統、余熱利用系統和自清潔高透光氣凝膠隔熱模塊，實現對太陽能全光譜的高效利用。

技術領域

本發明屬于太陽能復合利用技術領域，涉及一種太陽能光電-熱電-光熱綜合利用技術，具體涉及一種太陽能聚光分頻光電熱電聯產裝置。

背景技術

能源危機和環境污染對我們人類社會帶來的壓力越來越大，人們對一種新型綠色高效的能源的需求越來越迫切。太陽能作為一種綠色無污染的能源，取之不盡用之不竭，據計算，太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當于500萬噸煤。因此，如何高效地開發太陽能具有極其重要的意義。

目前主要通過光熱、光電、光化學、光生物轉換等等方式實現對太陽能的利用。通過光伏電池發電是光電利用最普遍的一種方式，然而對于固定的半導體材料，太陽能電池都只對特定波段的太陽光進行有效利用，其他波段的太陽光會加熱太陽能電池，導致溫度升高，效率下降，并且降低其使用壽命。傳統的光電光熱一體化(PHOTOVOLTAIC/THERMAL，簡稱PV/T)復合系統通過在電池背面布置冷卻流體，回收電池熱量的同時提高太陽能電池的效率，但是受限于太陽能電池的工作溫度，回收的只是低品位的熱能。另一方面，為了防止太陽能電池板組核心部件受損或者被灰塵影響發電效率，通常在太陽能電池板表面添加一層玻璃，但是這層玻璃表面會產生反射，造成投入輻射的損失，同時玻璃表面會發生積灰現象，影響光伏電池效率，需要定時清理。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種太陽能聚光分頻光電熱電聯產裝置，通過對太陽能光電、光熱、熱電耦合利用的方式來實現太陽能的高效利用。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：包括功能型流體模塊、光電利用系統、熱電利用系統、余熱利用系統。

所述的的功能流體通道內流動的功能型流體采用導熱油摻雜核殼結構納米顆粒的納米流體，其中導熱油為Therminol VP-1，二氧化鈦為核層，銀為殼層，顆粒半徑為35nm，核殼比為4/3，質量分數取0.018-0.023％。

所述的光電利用系統包括太陽能電池板組以及設置在其上端的聚光板。

所述的熱電利用系統包括設置在光電利用系統一側的鋁基板以及安裝在鋁基板上的熱電材料。

所述的余熱利用系統包括設置在熱電利用系統一側的換熱器。

所述的功能型流體模塊包括依次連通所述光電利用系統、熱電利用系統、余熱利用系統形成循環回路的功能流體通道。

所述功能型流體模塊包括依次相連的光電利用系統流體通道、熱電利用系統流體通道和位于光電利用系統外的外流體通道。

所述的太陽能電池板組的下端設置有第一光電利用系統流體通道，太陽能電池板組的上端設置有第二光電利用系統流體通道，所述的第一光電利用系統流體通道的出口通過位于光電利用系統外的外流體通道與第二光電利用系統流體通道的入口相連。

所述的第一光電利用系統流體通道為矩形截面鋼制通道，第二光電利用系統流體通道與為矩形截面玻璃通道。

所述的太陽能電池板組通過粘結層固定在第一光電利用系統流體通道上表面。

所述的第二光電利用系統流體通道的出口與設置在熱電材料上的矩形截面鋼制熱電利用系統流體通道的入口相連。