一种核太阳能电池单元制造技术

本发明专利技术提供一种核太阳能电池单元，其包括至少一个金属框架，并在金属框架内设置若干栅格，至少一个栅格内设置可更换的面放射源，并以该面放射源为中心，在其周向/单向设置若干太阳能电池组件，太阳能电池组件阵列设置在面放射源的周向/单向，并将面放射源包覆，面放射源包括核废料以及金属外皮，金属外皮包裹核废料并对金属外皮进行绝缘处理，金属框架外设有防辐射罩，所述太阳能电池组件的边缘均设有供电端，与现有的太阳能电池相比，本发明专利技术的核太阳能电池单元除了可以利用太阳能外，更主要的是利用核废料的高能射线发电，因此具有非常强大的发电能力；其次，本发明专利技术的太阳能电池几乎不受天气变化的影响，可以日夜不间断发电。

A nuclear solar cell

The invention provides a nuclear solar cell unit, which comprises at least one metal frame, a plurality of grids arranged in the metal frame, at least one grid provided with a replaceable surface radiation source, and centered on the surface radiation source, a plurality of solar cell modules and a solar cell module array arranged in the circumferential/unidirectional direction thereof. A circumferential/unidirectional surface radiation source is placed on the surface of the radiation source and coated with the surface radiation source. The surface radiation source includes nuclear waste and metal skin. The metal skin wraps the nuclear waste and insulates the metal skin. A radiation shield is arranged outside the metal frame. The edge of the solar cell module is provided with a power supply terminal and the existing solar cell. Compared with the nuclear solar cell of the present invention, besides utilizing solar energy, the nuclear solar cell of the present invention mainly utilizes high-energy radiation of nuclear waste to generate electricity, so it has very powerful power generation capability; secondly, the solar cell of the present invention is almost unaffected by weather change and can generate electricity day and night uninterruptedly.

【技术实现步骤摘要】
一种核太阳能电池单元
本专利技术涉及太阳能电池和核
，具体涉及一种既能利用太阳能发电又能利用核废料进行发电的核太阳能电池单元。
技术介绍
太阳能电池是将太阳光谱中的部分光能转化为电能的装置，是现在能源
的研究热点，但是目前太阳能电池的光电转化率较低，单位电能的价格远高于煤电和核电的价格。为了提高太阳能电池的发电效率，一方面人们不断优化改善太阳能电池各部分的制造工艺，比如：优化太阳能电池金属栅电极的结构，在硅太阳能电池表面制绒等，另一方面研发新的技术，比如：双面双玻发电技术、和风力发电相结合的技术。但是太阳能发电始终存在夜晚不能发电的缺陷。而目前核电的大量发展，导致核废料的大量生成，而核废料产生高能的放射线，利用核废料发电是个有重要应用价值的问题。
技术实现思路
为了克服现有太阳能电池光电转化率低夜间不能发电的不足，本专利技术提供一种核太阳能电池单元。本专利技术提供一种核太阳能电池单元，其包括至少一个金属框架，并在金属框架内设置若干栅格，至少一个栅格内设置可更换的面放射源，并以该面放射源为中心，在其周向/单向设置若干太阳能电池组件，所述太阳能电池组件阵列设置在所述面放射源的周向/单向，并将面放射源包覆，所述面放射源包括核废料以及金属外皮，所述金属外皮包裹核废料并对金属外皮进行绝缘处理，所述金属框架外设有防辐射罩，所述太阳能电池组件的边缘均设有供电端。太阳能电池组件和面放射源间隔设置。面放射源的上下两侧阵列设置若干太阳能电池组件。所述金属框架的左、右任意一侧设置可开启的盖板结构。所述金属框架外设置散热机构。所述金属框架底部设有起支撑作用的防辐射的底部金属板。所述太阳能电池组件与金属框架之间采用重金属材料连接。所述核废料的厚度为0.01-5mm，所述金属外皮的厚度为0.3-5mm。所述防辐射罩可由铅、硫酸钡或混泥土构成。本专利技术的有益效果：与现有的太阳能电池发电相比，本专利技术的核太阳能电池单元除了可以利用太阳能外，更主要的是利用核废料的高能射线发电，因此其具有非常强大的发电能力；其次，本专利技术不仅可以平铺地安装在地表或地下，也可以使用支架进行立体安装；本专利技术可以解决现有的太阳能电池单元受天气变化的影响，可以日夜不间断发电。附图说明图1是本专利技术实施例1包括5片太阳能电池组件和两片放射源的核太阳能电池单元的纵向结构示意图。图2是本专利技术实施例1所提供的用于更换电池组件和面放射源的金属框架侧边的结构示意图。图3是本专利技术实施例2所提供的核太阳能电池单元纵向剖面结构示意图。图4是本专利技术实施例2中的发电单元的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例作进一步说明：为了使技术人员可以更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术的实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。实施例1：如图1所示，本实施例提供了一种利用核废料高能射线发电的核太阳能电池单元，其包括金属框架106，且金属框架106内设有若干栅格102，该栅格用于承载太阳能电池101以及面放射源103。该金属框架的表面进行绝缘处理，太阳能电池组件则分成完整的太阳能电池组件以及只包含PN结以及栅电极的非完整的太阳能电池组件，完整的太阳能电池组件则置于金属框架的表面，用于接收太阳能；而非完整的太阳能电池组件，则设置在金属框架内，其接收不到太阳能，但是能够获取面放射源的辐射射线。在金属框架106的一侧设置用于更换太阳能电池组件和面放射源的盖板结构107；在金属框架106的底部设置底部金属板108；在金属框架的周向设置若干散热机构，该散热机构可以是散热片105，间隔阵列设置在金属框架外侧。其中底部金属板108首先可以起到支撑太阳能电池和面放射源的作用，同时优选的底部金属板采用能够屏蔽放射线的材质制成，如铅板或钢板。而在太阳能电池的一侧依次设置供电端，通过电缆104将各个供电端连接，同时金属框架还需要通过金属电缆109进行接地处理。本实施例中采用5片太阳能电池和2片面放射源构成核太阳能电池单元为例进行解释本
技术实现思路
，也可以采用多片太阳能电池阵列设置在面放射源的正反两面，而太阳能电池的数量依据面放射源的辐射强度来定。栅格完全固定在所述金属框架上，使得整个金属框架更加牢固，而盖板结构的一端与金属框架铰接，另一端则可以打开，且对于盖板结构与金属框架之间需要做好防辐射的密封处理。图2进一步描述了金属框架106一侧的盖板结构打开时的情形，拆掉相应的电连接电缆与供电端，可以方便的安装和更换太阳能电池组件和面放射源。位于金属框架最外侧的太阳能电池，采用完整的太阳能电池组件，其受光面向外设置，用于接收太阳光。当整个金属框架内的温度超过了太阳能电池正常工作的温度时，需要对其进行通风孔的设计，或是利用散热片对内部进行散热，或者采用风冷的方式对内部进行散热，有必要的时候采用水冷装置进行散热，整个框架单元外需要设置防辐射罩，该防辐射罩可以采用硫酸钡、铅或混泥土制成。各个太阳能电池之间彼此绝缘，只在边缘某处连接必须的电子器件构成的供电端，并将供电端通过电缆连接在一起，虽然只有表面的太阳能电池可以接收太阳能进行发电，但是位于内部的面发射源会发射出高能射线，可以在所有的太阳能电池板的PN结区产生电子-空穴对，在每一片太阳能电池的内建电场的作用下形成电流，而面放射源包括核废料以及金属外皮，所述金属外皮包裹核废料并对金属外皮进行绝缘处理，通过调节核废料的厚度可以调整面发射源发射的高能射线的强度，因此核太阳能电池单元可以具有超强的发电能力，而且不受天气变化的影响，可以日夜发电，克服了现有太阳能电池夜晚不能发电的缺陷。实施例2：如图3所示，本实施例提供了一种利用太阳光和核废料的高能射线发电的核太阳能电池单元，所述核太阳能电池单元由多个发电单元和底部金属板围成的立体封闭结构，其内包括多个发电单元301和支架系统。单个发电单元如图4所示，该发电单元包括金属框架3014，而金属框架3014内设有若干金属栅格3012，在金属栅格内间隔设置太阳能电池组件3011和面放射源3013，以面放射源为中心，周向或正反两面设置若干太阳能电池3011，而支架系统包括主支架302和用于承载发电单元301的副支架系统303；所述副支架系统303采用若干固定设置在主支架302上的固定杆结构，任意固定杆结构的两端分别固定发电单元，通过若干固定杆结构将发电单元构成密封的多面体结构，在适当位置设置若干通风孔305，在通风孔外侧设置金属屏蔽罩306，在底部则通过底部金属板封口，且在底部金属板上设置以主支架为中心，环形分布的环形通风孔305，且在环形通风孔外设置环形金属屏蔽罩307。单个发电单元可以由多片太阳能电池和面放射源组成，最外面的太阳能电池是完整的太阳能电池，且受光面朝外设置，其余的太阳能电池只利用面放射源的高能射线发电，不接收太阳光。如果使用硅太阳能电池作为非完整的太阳能电池组件，只需要PN结和上面的栅电极结构即可。需要说明的是，本实施例中的发电单元如图4所示，包括2片太阳能电池和一片面放射源，太阳能电池和面放射源均设置在金属栅格内，并由金属栅格隔开，同时对金属栅格进行绝缘处理。另外，所有发电单元之间的缝隙做密封处理，或采用可防辐射的金属进行遮挡，尽量避免高能放射线直接泄露到环境中，所有的金属支架和底部金属板的表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核太阳能电池单元，其特征在于：其包括至少一个金属框架，并在金属框架内设置若干栅格，至少一个栅格内设置可更换的面放射源，并以该面放射源为中心，在其周向/单向设置若干太阳能电池组件，所述太阳能电池组件阵列设置在所述面放射源的周向/单向，并将面放射源包覆，所述面放射源包括核废料以及金属外皮，所述金属外皮包裹核废料并对金属外皮进行绝缘处理，所述金属框架外设有防辐射罩，所述太阳能电池组件的边缘均设有供电端。

【技术特征摘要】
1.一种核太阳能电池单元，其特征在于：其包括至少一个金属框架，并在金属框架内设置若干栅格，至少一个栅格内设置可更换的面放射源，并以该面放射源为中心，在其周向/单向设置若干太阳能电池组件，所述太阳能电池组件阵列设置在所述面放射源的周向/单向，并将面放射源包覆，所述面放射源包括核废料以及金属外皮，所述金属外皮包裹核废料并对金属外皮进行绝缘处理，所述金属框架外设有防辐射罩，所述太阳能电池组件的边缘均设有供电端。2.根据权利要求1所述的一种核太阳能电池单元，其特征在于，太阳能电池组和面放射源间隔设置。3.根据权利要求1所述的一种核太阳能电池单元，其特征在于，面放射源的上下两侧阵列设置若干太阳能电池组件。4.根据权利要求1或2或3所述的一种核太阳能电池单元，其特征在于，所述金属框架的左、右...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国忠，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33