一种能够利用光子、光热的单管循环太阳能发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种能够利用光子、光热的单管循环太阳能发电系统，包括发电装置和聚光装置，所述发电装置为层状结构，相邻各层结构贴紧，所述发电装置的各层结构依次为第二太阳能电池、第二导热层、温差发电器、第一导热层和第一太阳能电池，所述聚光装置的聚光焦点位于第二太阳能电池的发电板上，所述第二导热层为封闭的导热腔，其腔体内填充有导热流体，所述第一导热层为导热管，所述导热管的一段位于发电装置内，所述导热管上接有可带动其内部导热流体流动的流体泵。本实用新型专利技术能够同时利用光子和光热，克服了太阳光聚集过密干扰现有太阳能电池正常发电的缺陷，不仅实现了化废为宝，利用了光热，还能够降低发电板面积，提升发电经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种能够利用光子、光热的单管循环太阳能发电系统
本技术涉及太阳能发电装置领域，具体是指一种能够利用光子、光热的单管循环太阳能发电系统。
技术介绍
太阳光是一种最重要的自然光源，它普照大地，使整个世界姹紫嫣红，五彩缤纷。在太阳光中，能量以光子和光热两种形式存在。现有的太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置，其利用的是太阳光中光子能量。由于太阳光单位面积强度较弱，目前通常采用将光汇聚后再通过太阳能电池发电，以提高发电功率和降低太阳能电池的发电板面积，提高其发电的经济性。然而，目前对于太阳光中的光热能量未能够得到有效的利用，存在浪费。
技术实现思路
本技术的目的在于：克服现有技术上述缺陷，提供一种能够利用光子、光热的单管循环太阳能发电系统。本技术能够同时利用太阳光中光子和光热，有效利用了光热，能够显著提升发电的经济性。本技术通过下述技术方案实现：一种能够利用光子、光热的单管循环太阳能发电系统，包括发电装置和聚光装置，所述发电装置为层状结构，相邻各层结构贴紧，所述发电装置的各层结构依次为第二太阳能电池、第二导热层、温差发电器、第一导热层和第一太阳能电池，所述聚光装置的聚光焦点位于第二太阳能电池的发电板上，所述第二导热层为封闭的导热腔，其腔体内填充有导热流体，所述第一导热层为导热管，所述导热管的一段位于发电装置内，所述导热管上接有可带动其内部导热流体流动的流体泵。作为一种优选的方式，所述聚光装置为抛物面槽，所述抛物面槽为纵剖面为抛物线的槽体，其内壁上设有反光镜。作为一种优选的方式，所述聚光装置为线性菲涅尔透镜，其带齿形的一侧与第二太阳能电池的发电板相对设置。作为一种优选的方式，所述导热流体为导热油或水。作为一种优选的方式，导热流体流出发电装置一侧的导热管上设有温差发电器。作为一种优选的方式，所述第一太阳能电池和第二太阳能电池分别为N型太阳能电池、砷化镓太阳能电池或P型太阳能电池中的一种。本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：(1)本技术能够同时利用太阳光中光子和光热，有效利用了光热，能够显著提升发电的经济性；(2)本技术通过导热流体为导热油，导热油传热性能优良，可将第二太阳能电池过多的热量快速导出，其比热容小，温度上升快，可增大第一导热层和第二导热层间的温度差，增大第一导热层和第二导热层间温差发电器的瞬时发电功率；(3)本技术通过导热流体为水，水的比热容大，与其他流体相比，其储热性能更好，温度上升慢，可保障第一导热层和第二导热层间的温差发电器持续稳定的发电；(4)本技术通过导热流体流出发电装置一侧的导热管上设有温差发电器，在实际使用过程中，由于发电装置相邻各层结构贴紧，导热管内的导热流体温度会逐渐上升，并与外界空气存在温度差，其导热流体由流体泵带动流出后，通过导热流体流出发电装置一侧的导热管上设有温差发电器，可回收这些热量，提高发电总量。在实际使用中，申请人发现本技术的技术方案还是存在一定的不足之处，具体表现为第二导热层的封闭导热腔的设计，虽然能够使光热储存于导热腔内，损耗少，但是由于其不流动，在长时间光照后，第二太阳能电池温度会持续上升，当上升至200摄氏度时，第二太阳能电池由于其材料性质问题基本上就会停止方便。附图说明图1为实施例1结构的纵剖示意图。图2为实施例2结构的纵剖示意图。图3为发电装置的结构示意图。其中：1—第一导热层，2—第二导热层，3—第二太阳能电池，4—第一太阳能电池，5—温差发电器，6—抛物面槽，7—线性菲涅尔透镜，8—导热腔，9—导热管，10—流体泵。具体实施方式下面结合附图进行进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此：实施例1：参见图1和图3，一种能够利用光子、光热的单管循环太阳能发电系统，包括发电装置和聚光装置，所述发电装置为层状结构，相邻各层结构贴紧，所述发电装置的各层结构依次为第二太阳能电池3、第二导热层2、温差发电器5、第一导热层1和第一太阳能电池4，所述聚光装置的聚光焦点位于第二太阳能电池3的发电板上，所述第二导热层2为封闭的导热腔8，其腔体内填充有导热流体，所述第一导热层1为导热管9，所述导热管9的一段位于发电装置内，所述导热管9上接有可带动其内部导热流体流动的流体泵10。所述聚光装置为抛物面槽6，所述抛物面槽6为纵剖面为抛物线的槽体，其内壁上设有反光镜。在实施例中，太阳光照射至抛物面槽6的内壁上，其内壁上的反光镜将光汇聚至其焦点，太阳光在第二太阳能电池3的发电板上汇聚。太阳光中光子能量被第二太阳能电池3吸收，开始进行发电。第一太阳能电池4也吸收其所接收到的光子进行发电，太阳光中的光热使第二太阳能电池3温度上升，并将热量传递至第二导热层2中，第二导热层2为封闭的导热腔8，其腔体内的导热流体吸收第二太阳能电池3传递的热量，其温度上升，继而造成第一导热层1和第二导热层2存在温度差。由于第一导热层1和第二导热层2间设有温差发电器5，且第一导热层1和第二导热层2存在温度差，因此温差发电器5将产生电流，开始发电。本技术能够同时利用太阳光中光子和光热，有效利用了光热，能够显著提升发电的经济性。在实际使用过程中，由于发电装置相邻各层结构贴紧，因此导热管9内的温度会逐渐上升，通过流体泵10可使导热流体流动，维持第一导热层1和第二导热层2的温度差，保障第一导热层1和第二导热层2间的温差发电器5正常发电。作为一种优选的方式，所述导热流体为导热油或水。导热油传热性能优良，可将第二太阳能电池3过多的热量快速导出，其比热容小，温度上升快，可增大第一导热层1和第二导热层2间的温度差，增大第一导热层1和第二导热层2间温差发电器5的瞬时发电功率。水的比热容大，与其他流体相比，其储热性能更好，温度上升慢，可保障第一导热层1和第二导热层2间的温差发电器5持续稳定的发电。作为一种优选的方式，导热流体流出发电装置一侧的导热管9上设有温差发电器5。在实际使用过程中，由于发电装置相邻各层结构贴紧，因此导热管9内的导热流体温度会逐渐上升，并与外界空气存在温度差，其导热流体由流体泵10带动流出后，通过导热流体流出发电装置一侧的导热管9上设有温差发电器5，可回收这些热量，提高发电总量。作为一种优选的方式，所述第一太阳能电池4和第二太阳能电池3分别为N型太阳能电池、砷化镓太阳能电池或P型太阳能电池中的一种。实施例2：参见图2和图3，一种能够利用光子、光热的单管循环太阳能发电系统，包括发电装置和聚光装置，所述发电装置为层状结构，相邻各层结构贴紧，所述发电装置的各层结构依次为第二太阳能电池3、第二导热层2、温差发电器5、第一导热层1和第一太阳能电池4，所述聚光装置的聚光焦点位于第二太阳能电池3的发电板上，所述第二导热层2为封闭的导热腔8，其腔体内填充有导热流体，所述第一导热层1为导热管9，所述导热管9的一段位于发电装置内，所述导热管9上接有可带动其内部导热流体流动的流体泵10。所述聚光装置为线性菲涅尔透镜7，其带齿形的一侧与第二太阳能电池3的发电板相对设置。在实施例中，太阳光照射至线性菲涅尔透镜7上，太阳光通过线性菲涅尔透镜7后，太阳光在第二太阳能电池3的发电板上汇聚。太阳光中光子能量被第二太阳能电池3吸收，开始进行发电。第一太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够利用光子、光热的单管循环太阳能发电系统，其特征在于：包括发电装置和聚光装置，所述发电装置为层状结构，相邻各层结构贴紧，所述发电装置的各层结构依次为第二太阳能电池(3)、第二导热层(2)、温差发电器(5)、第一导热层(1)和第一太阳能电池(4)，所述聚光装置的聚光焦点位于第二太阳能电池(3)的发电板上，所述第二导热层(2)为封闭的导热腔(8)，其腔体内填充有导热流体，所述第一导热层(1)为导热管(9)，所述导热管(9)的一段位于发电装置内，所述导热管(9)上接有可带动其内部导热流体流动的流体泵(10)。

【技术特征摘要】
1.一种能够利用光子、光热的单管循环太阳能发电系统，其特征在于：包括发电装置和聚光装置，所述发电装置为层状结构，相邻各层结构贴紧，所述发电装置的各层结构依次为第二太阳能电池(3)、第二导热层(2)、温差发电器(5)、第一导热层(1)和第一太阳能电池(4)，所述聚光装置的聚光焦点位于第二太阳能电池(3)的发电板上，所述第二导热层(2)为封闭的导热腔(8)，其腔体内填充有导热流体，所述第一导热层(1)为导热管(9)，所述导热管(9)的一段位于发电装置内，所述导热管(9)上接有可带动其内部导热流体流动的流体泵(10)。2.根据权利要求1所述的一种能够利用光子、光热的单管循环太阳能发电系统，其特征在于：所述聚光装置为抛物面槽(6)，所述抛物面槽(6)为纵剖面...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天明，
申请(专利权)人：四川亚欧鼎新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51