一种不同禁带光伏电池级联的热光伏系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种不同禁带光伏电池级联的热光伏系统。包括进气口、燃烧腔，所述燃烧腔内设置有辐射器及光伏电池组件；光伏电池组件固定在燃烧腔内壁面上，在燃烧腔沿燃料及燃烧产物流动的方向上分段布置禁带宽度依次递减的光伏电池组组件及与相应光伏电池组件匹配的辐射器,所述辐射器设置在光伏电池组件远离燃烧腔壁面的一侧，且所述的辐射器和光伏电池组件之间由滤波装置或真空层隔开。由于本系统利用多种不同禁带电池分级利用燃烧器中不同波段的辐射能，能源利用高，提高了传统热光伏系统的系统效率。

【技术实现步骤摘要】
一种不同禁带光伏电池级联的热光伏系统
本技术涉及热光伏供电领域，尤其涉及一种不同禁带光伏电池级联的热光伏系统。
技术介绍
偏远地区、野外的供电方案一般有太阳能供电、柴油发动机供电和蓄电池发电几种。其中太阳能供电装置体积大、单位面积的能量转换效率低，而且具有阴雨天气或夜晚无法正常供电的缺陷；柴油发电机组则存在能耗大、安全性低、布线复杂、体积庞大不易携带和对野外复杂环境适应性不加等缺陷；而蓄电池发电则存在续航短、野外环境充电困难及重量较大的缺陷。因此，有必要提供一种便携式、能量密度高、环境适应性强且续航持久的野外供电系统。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种不同禁带光伏电池级联的热光伏系统。为了实现上述目的，本技术实施例提供的技术方案如下:一种不同禁带光伏电池级联的热光伏系统，包括进气口、燃烧腔，所述燃烧腔内设置有辐射器及光伏电池组件；光伏电池组件固定在燃烧腔内壁面上，在燃烧腔沿燃料及燃烧产物流动的方向上分段布置禁带宽度依次递减的光伏电池组组件及与相应光伏电池组件匹配的辐射器,所述辐射器设置在光伏电池组件远离燃烧腔壁面的一侧，且所述的辐射器和光伏电池组件之间由滤波装置或真空层隔开。所述分段级联的辐射器在不同分区吸收来自燃烧器的热能，并向所述相应匹配的光伏电池组件释放热辐射，所述光伏组件吸收所述热辐射并将其转换为电能。作为本技术的进一步改进，所述的燃烧腔内壁面可以部分或全部布置光伏电池组件。作为本技术的进一步改进，所述的燃烧腔腔壁面上设置有散热装置。散热装置可以设置在燃烧腔腔壁表面上，也可以通过在生产燃烧腔腔壁时，即在器壁内部设置冷却管道。作为本技术的进一步改进，所述的光伏电池组件共两段；沿燃料及燃烧产物流动的方向依次为硅光伏电池组件、锑化镓电池组件。作为本技术的进一步改进，所述的光伏电池组件共三段；沿燃料及燃烧产物流动的方向依次为硅光伏电池组件、锑化镓电池组件、锑砷化铟钾电池组件。作为本技术的进一步改进，所述辐射器为稀土氧化物辐射器、光子晶体辐射器或超材料辐射器。辐射器的作用是减少低于或过度高于光伏电池组件禁带的光子被电池组件吸收。作为本技术的进一步改进，所述的进气口处设置有多孔介质帽；所述的多孔介质帽为由不锈钢及铜粉末构成；多孔介质帽呈倒置的V型结构，V型开口正对燃料进气方向；所述的多孔介质帽的孔隙大小为1-100mm。多孔介质帽的目的是增大反应面积、实现回热，并有利于液膜蒸发。作为本技术的进一步改进，所述的燃烧腔中填充多孔介质，所述多孔介质为SiC、氧化铝或两者的混合物。填充多孔介质的目的是使燃烧腔的温度分布均匀并达到辐射要求。作为本技术的进一步改进，所述的燃料中添加有五羰基铁或四羰基镍，所述五羰基铁或四羰基镍的添加其目的是增加火焰的可见光辐射，添加量可适需求而定，如可以为燃料体积比的0.2％-0.6％。作为本技术的进一步改进，还包括尾气处理装置，尾气处理装置可拆卸设置于所述燃烧器的末端出口处。作为本技术的进一步改进，所述真空层≤100nm。真空层的作用是利用近域辐射效应，提高单位面积的辐射能。本技术具有以下有益效果：由于本系统利用多种不同禁带电池分级利用燃烧器中不同波段的辐射能，能源利用高，提高了传统热光伏系统的系统效率。由于本技术利用了近场辐射，系统设计尺寸小、结构紧凑，单位能量密度高，可以做到小型化或微型化；由于近场效应存在，辐射强度急剧增大，可以在较低的温度下获得所需的辐射强度。附图说明图1为本技术一具体实施方式中热光伏发电装置的结构示意图；附图中涉及的附图标记和组成部分说明：1.第一进口；2.第二进口；3.预混器；4.燃烧腔；5.第一辐射器；6.第一光伏电池组件；7.第二辐射器；8.第二光伏电池组件；9.第三辐射器；10.第三光伏电池组件；11.第一壁面；12.第一散热器；13.第四辐射器；14.第四光伏电池组件；15.第五辐射器；16.第五光伏电池组件；17.第六辐射器；18.第六光伏电池组件；19.第二壁面；20.散热器；21.真空层；22尾气处理装置。图2为本技术另一具体实施方式中热光伏发电装置的结构示意图；附图中涉及的附图标记和组成部分说明：1.第一进口；2.第二进口；3.底座；4.多孔介质帽；5.燃烧腔；6.第一辐射器；7.第一光伏电池组件；8.第一滤波器；9.第二辐射器；10.第二光伏电池组件；11.第二滤波器；12.第三辐射器；13.第三光伏电池组件；14.第三滤波器15.第四辐射器；16.第四光伏电池组件；17.第四光伏电池组件；18.散热器19.真空层；20.壁面；21尾气处理装置。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。实施例1本实施例的不同禁带光伏电池级联的热光伏系统包括进气口，进气口前设有预混器，预混器有两个气体进口(第一进口1，第二进口2)；本技术的热光伏发电装置可以为平板状(如所述的燃烧腔内壁面中相对的两个面布置光伏电池组件。)或类圆环状(如所述的燃烧腔内壁面全部布置光伏电池组件，由光伏电池组件构成近似圆环形状，如正八面体形状。如图1所示，本实施例的光伏电池组件共三段；沿燃料及燃烧产物流动的方向依次为硅光伏电池组件(第一光伏电池组件6，第四光伏电池组件14)、锑化镓电池组件(第二光伏电池组件8，第五光伏电池组件16)、锑砷化铟钾电池组件(第一光伏电池组件10，第六光伏电池组件18)。当为平板状时，在燃烧腔4两个外侧沿高度方向分别设置平板型的第一辐射器5、第二辐射器7、第三辐射器9及第四辐射器13、第五辐射器15、第六辐射器17，在相应辐射器的外侧分别设置平板型的第一光伏电池组件6、第二光伏电池组件8、第五光伏电池组件16、第六光伏电池组件18(第一光伏电池组件与第四光伏组件由同种电池组成、第二光伏电池组件与第五光伏组件由同种电池组成、第三光伏电池组件与第六光伏组件由同种电池组成)，两侧的光伏电池组件分别粘贴在支撑板第一壁面11、第二壁面19上；为近似圆环时，则辐射器与热光伏组件依次设于燃烧器外周。各个部件均为可替换的模块化设计，需要时可以独立更换各个部件，便于故障的维修。在以下实施方式中，均以平板状来进行说明。燃料通过进气口依次进入预混器2及燃烧器中分别进行预混及燃烧，燃烧器根据温度由高到低分为高温段、中温段、低温段，在高温段第一辐射器5与第四辐射器13吸收高温段的热能，并向光伏电池组件6、14释放热辐射，光伏电池组件6、14吸收热辐射并将其转换为电能；在中温段第二辐射器7与第五辐射器15吸收高温段的热能，并向光伏电池组件8、16释放热辐射，光伏电池组件8、16吸收热辐射并将其转换为电能；在低温段第三辐射器9与第六辐射器17吸收高温段的热能，并向光伏电池组件10、18释放热辐射，光伏电池组件10、18吸收热辐射并将其转换为电能。这样的分级布置不同禁带的光伏电池组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不同禁带光伏电池级联的热光伏系统，其特征在于包括进气口、燃烧腔，所述燃烧腔内设置有辐射器及光伏电池组件；光伏电池组件固定在燃烧腔内壁面上，在燃烧腔沿燃料及燃烧产物流动的方向上分段布置禁带宽度依次递减的光伏电池组组件及与相应光伏电池组件匹配的辐射器,所述辐射器设置在光伏电池组件远离燃烧腔壁面的一侧，且所述的辐射器和光伏电池组件之间由滤波装置或真空层隔开。

【技术特征摘要】
1.一种不同禁带光伏电池级联的热光伏系统，其特征在于包括进气口、燃烧腔，所述燃烧腔内设置有辐射器及光伏电池组件；光伏电池组件固定在燃烧腔内壁面上，在燃烧腔沿燃料及燃烧产物流动的方向上分段布置禁带宽度依次递减的光伏电池组组件及与相应光伏电池组件匹配的辐射器,所述辐射器设置在光伏电池组件远离燃烧腔壁面的一侧，且所述的辐射器和光伏电池组件之间由滤波装置或真空层隔开。2.根据权利要求1所述的不同禁带光伏电池级联的热光伏系统，其特征在于所述的燃烧腔内壁面部分或全部布置光伏电池组件。3.根据权利要求1所述的不同禁带光伏电池级联的热光伏系统，其特征在于所述的燃烧腔腔壁面上设置有散热装置。4.根据权利要求1所述的不同禁带光伏电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志军，张彦威，杨卫娟，黄镇宇，王智化，岑可法，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33