本发明专利技术涉及锂离子电池船拖拉的微晶硅薄膜太阳能电池水面漂浮电站，属于新能源应用技术领域。现代社会需要大量的电力，依赖化石燃料煤炭、石油来大量发电，会造成空气污染、水污染和土壤污染。锂离子电池船在水面上拖拉安装有微晶硅薄膜太阳能电池的水面漂浮电站，太阳光照射柔性的、稳定高效的微晶硅薄膜太阳能电池产生电流，在光伏发电的过程中不排放二氧化碳和其它有害物质，电流通过导电线、光伏控制器输入汇流箱，安装在水面漂浮电站两侧的垂直轴式风力发电机甲和垂直轴式风力发电机乙产生的电流同时输入汇流箱，从汇流箱输电到蓄电锂离子电池，大部分电流向气象台和用电户供电，小部分电流输入动力锂离子电池和电动机用作为动力能源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池船拖拉的微晶硅薄膜太阳能电池水面漂浮电站，属于新能源应用
技术介绍
硅是地球上储量第二大元素，而且无毒、无污染，适合制造太阳能电池的传统硅材料有单晶硅、多晶硅和非晶硅。由于人类长期采用煤炭、石油等化石燃料发电，向空气中排放了大量的二氧化碳、二氧化硫、其他有害气体和颗粒物，造成了空气污染、水污染和土壤污染。人类已经认识到大力发展清洁能源，保护生态环境的重要性，积极开发清洁能源来替换化石能源发电，满足人类社会对供电量的越来越大的需求。经过多年的反复探索，人类认识到太阳能是人类取之不尽、用之不竭的清洁能源，利用太阳能不会产生任何的环境污染，不会引起气候变化，太阳能的使用安全性较强。人们在实践中发现在太阳能的有效利用当中，太阳能光电利用发展快，太阳能光伏发电技术比较成熟。硅是一种制造太阳能电池的理想材料，近十五年来，中国硅太阳能电池的生产已形成较大的规模，2009年硅太阳能电池的产量为3733264千伏安，全年销售为3440587千伏安，年初库存176957千伏安，年末库存468638千伏安，年出口量为190282千伏安，由于光伏内需市场的启动，2010年至2013年中国的硅太阳能电池的产量持续增加。用传统技术加工的硅太阳能电池只能利用可见光，将可见光的光能转换成电能，光电转换效率受到一定程度的制约。2013年，全世界230个国家和地区的总人口数已经达到71亿人，养活71亿人需要用大量的土地种植粮食。地球上陆地的总面积占地球表面积不到30%,陆地上适合大面积安装太阳能电池、建设太阳能光伏电站的土地资源越来越少，粮食农作物和太阳能电池都需要太阳光的照射，光伏电站发展到一定的规模，在陆地上势必与粮食生产发生争地、争光的矛盾，全国制造太阳能电池的工厂每年要生产出大量的太阳能电池，安装大量的太阳能电池需要大量的土地资源，太阳能光伏电站占用土地的时间长达25年，特别是目前光电转换效率不够高的薄膜太阳能电池安装到光伏电站上，占用的土地面积更大。有些地区提出利用屋顶，在屋面上安装太阳能电池能解决一部分太阳能电池的出路问题，然而更大量的太阳能电池需要更大的安装面积和更广的市场出路。2014年，中国东部地区的一些城市审批建设光伏电站的用地计划抓得更紧了，种植粮食的农田受到越来越严格的农用地保护。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供锂离子电池船拖拉的微晶硅薄膜太阳能电池水面漂浮电站。1968年发现适合制造太阳能电池的新材料微晶硅，用微晶硅新材料可以制成纳米晶硅薄膜，微晶硅中的晶粒平均粒径为20nm到200nm，这与多晶硅中的晶粒平均粒径相比，仅为十万分之一。非晶硅薄膜太阳能电池目前的光电转换效率只有7—8%，微晶硅/非晶硅叠层薄膜太阳能电池比非晶硅薄膜太阳能电池大大提高了光电转换效率，光电转换效率达到10—12%，可使光谱响应从可见光扩展到红外线区域，比晶体硅太阳能电池具有更加宽频的光谱能量吸收效应，微晶硅/非晶硅叠层薄膜太阳能电池在弱光环境或散射光、阴天、多云天气、雨天环境条件下，也能发电。微晶硅太阳能电池品质稳定，耐高温，耐潮湿，适合安装在各种水面漂浮电站上、特别适合安装在热带海洋水面上移动的水面漂浮电站上发电。大连理工大学材料科学与工程学院；兰州空间技术物理研究所表面工程技术国家级重点实验室；中国科学院沈阳金属研究所致力于微晶硅薄膜的研究。2014年陕西煤业化工集团征集科研项目：在新能源领域太阳能光伏中首先征集轻柔衬底薄膜硅基太阳能电池技术，优先支持轻柔衬底（不锈钢箔或聚酰亚胺薄膜衬底）的非晶硅/微晶硅（纳米硅）叠层薄膜太阳能电池制备技术，要求：小面积（大于1c㎡）稳定效率不低于12%，大面积（大于200c㎡）稳定效率不低于10%。科研院所和高等院校努力提高非晶硅/微晶硅（纳米硅）叠层薄膜太阳能电池的光电转化效率，为早日实现在水面漂浮电站上大面积安装非晶硅/微晶硅（纳米硅）叠层薄膜太阳能电池开辟了道路。在水面上要综合利用两种以上的能源来增加发电总量、水面上地形开阔，空气的平行流动比较好，由于太阳辐射引起了空气的流动，在水面漂浮电站上安装垂直轴式风力发电机甲和垂直轴式风力发电机乙，由于垂直轴式风力发电机不需要大型塔架，维修方便和叶片制造简单，适合安装在水面漂浮电站上增加发电量，垂直轴式风力发电机增加的发电量，除了向无线光照传感器或无线温度传感器分别供电外，多余的供电量分别通过导电线输入汇流箱，阳光照射微晶硅薄膜太阳能电池产生的电流通过导电线输入光伏控制器，从光伏控制器输出的电流通过导电线输入汇流箱，光伏发电产生的电流与风力发电产生的电流在汇流箱中汇合到一起。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：由行驶在水面1上的锂离子电池动力牵引船2、驾驶室3、网络信息收发储存装置4、气象台5、风速仪6、蓄电锂离子电池7、充电装置8、导电线9、动力锂离子电池10、电动机11、传动轴12、螺旋桨13、右牵引缆绳14、左牵引缆绳15、水面漂浮电站16、漂浮装置17、汇流箱18、光伏控制器19、微晶硅薄膜太阳能电池20、风电控制器甲21、垂直轴式风力发电机甲22、无线温度传感器23、风电控制器乙24、垂直轴式风力发电机乙25和无线光照传感器26共同组成锂离子电池船拖拉的微晶硅薄膜太阳能电池水面漂浮电站；在锂离子电池动力牵引船2的前部安装驾驶室3，在驾驶室3的顶部上安装网络信息收发储存装置4，在驾驶室3的后方安装气象台5，在气象台5的顶部设置有风速仪6，在锂离子电池动力牵引船2的中部安装蓄电锂离子电池7、充电装置8、导电线9，在锂离子电池动力牵引船2的后部安装动力锂离子电池10、导电线9、电动机11、传动轴12、螺旋桨13、右牵引缆绳14、左牵引缆绳15，在水面漂浮电站16的下部安装漂浮装置17，在水面漂浮电站16的上部表面的前部安装汇流箱18、光伏控制器19，在水面漂浮电站16的上部表面的中部和后部安装微晶硅薄膜太阳能电池20，在水面漂浮电站16的上部表面的左侧安装风电控制器甲21、垂直轴式风力发电机甲22、无线温度传感器23，在水面漂浮电站16的上部表面的右侧安装风电控制器乙24、垂直轴式风力发电机乙25和无线光照传感器26；锂离子电池动力牵引船2通过右牵引缆绳14和左牵引缆绳15与水面漂浮电站16连接，蓄电锂离子电池7通过导电线9与气象台5连接，蓄电锂离子电池7通过导电线9与动力锂离子电池10连接，动力锂离子电池10通过导电线9与电动机11连接，电动机11通过传动轴12与螺旋桨13连接，蓄电锂离子电池7上的充电装置8通过导电线9与水面漂浮电站16上的汇流箱18连接，汇流箱18通过导电线9与光伏控制器19连接，光伏控制器19通过导电线9与微晶硅薄膜太阳能电池20连接，汇流箱18通过导电线9与风电控制器甲21连接，风电控制器甲21通过导电线9与垂直轴式风力发电机甲22连接，垂直轴式风力发电机甲22通过导电线9与无线温度传感器23连接，汇流箱18通过导电线9与风电控制器乙24连接，风电控制器乙24通过导电线9与垂直轴式风力发电机乙25连接，垂直轴式风力发电机本文档来自技高网...
【技术保护点】
锂离子电池船拖拉的微晶硅薄膜太阳能电池水面漂浮电站，其特征是，由行驶在水面（1）上的锂离子电池动力牵引船（2）、驾驶室（3）、网络信息收发储存装置（4）、气象台（5）、风速仪（6）、蓄电锂离子电池（7）、充电装置（8）、导电线（9）、动力锂离子电池（10）、电动机（11）、传动轴（12）、螺旋桨（13）、右牵引缆绳（14）、左牵引缆绳（15）、水面漂浮电站（16）、漂浮装置（17）、汇流箱（18）、光伏控制器（19）、微晶硅薄膜太阳能电池（20）、风电控制器甲（21）、垂直轴式风力发电机甲（22）、无线温度传感器（23）、风电控制器乙（24）、垂直轴式风力发电机乙（25）和无线光照传感器（26）共同组成锂离子电池船拖拉的微晶硅薄膜太阳能电池水面漂浮电站；在锂离子电池动力牵引船（2）的前部安装驾驶室（3），在驾驶室（3）的顶部上安装网络信息收发储存装置（4），在驾驶室（3）的后方安装气象台（5），在气象台（5）的顶部设置有风速仪（6），在锂离子电池动力牵引船（2）的中部安装蓄电锂离子电池（7）、充电装置（8）、导电线（9），在锂离子电池动力牵引船（2）的后部安装动力锂离子电池（10）、导电线（9）、电动机（11）、传动轴（12）、螺旋桨（13）、右牵引缆绳（14）、左牵引缆绳（15），在水面漂浮电站（16）的下部安装漂浮装置（17），在水面漂浮电站（16）的上部表面的前部安装汇流箱（18）、光伏控制器（19），在水面漂浮电站（16）的上部表面的中部和后部安装微晶硅薄膜太阳能电池（20），在水面漂浮电站（16）的上部表面的左侧安装风电控制器甲（21）、垂直轴式风力发电机甲（22）、无线温度传感器（23），在水面漂浮电站（16）的上部表面的右侧安装风电控制器乙（24）、垂直轴式风力发电机乙（25）和无线光照传感器（26）；锂离子电池动力牵引船（2）通过右牵引缆绳（14）和左牵引缆绳（15）与水面漂浮电站（16）连接，蓄电锂离子电池（7）通过导电线（9）与气象台（5）连接，蓄电锂离子电池（7）通过导电线（9）与动力锂离子电池（10）连接，动力锂离子电池（10）通过导电线（9）与电动机（11）连接，电动机（11）通过传动轴（12）与螺旋桨（13）连接，蓄电锂离子电池（7）上的充电装置（8）通过导电线（9）与水面漂浮电站（16）上的汇流箱（18）连接，汇流箱（18）通过导电线（9）与光伏控制器（19）连接，光伏控制器（19）通过导电线（9）与微晶硅薄膜太阳能电池（20）连接，汇流箱（18）通过导电线（9）与风电控制器甲（21）连接，风电控制器甲（21）通过导电线（9）与垂直轴式风力发电机甲（22）连接，垂直轴式风力发电机甲（22）通过导电线（9）与无线温度传感器（23）连接，汇流箱（18）通过导电线（9）与风电控制器乙（24）连接，风电控制器乙（24）通过导电线（9）与垂直轴式风力发电机乙（25）连接，垂直轴式风力发电机乙（25）通过导电线（9）与无线光照传感器（26）连接，无线温度传感器（23）和无线光照传感器（26）通过空中无线通信与网络信息收发储存装置（4）进行无线通信联络。...
【技术特征摘要】
1.锂离子电池船拖拉的微晶硅薄膜太阳能电池水面漂浮电站，其特征是，由行驶在水面（1）上的锂离子电池动力牵引船（2）、驾驶室（3）、网络信息收发储存装置（4）、气象台（5）、风速仪（6）、蓄电锂离子电池（7）、充电装置（8）、导电线（9）、动力锂离子电池（10）、电动机（11）、传动轴（12）、螺旋桨（13）、右牵引缆绳（14）、左牵引缆绳（15）、水面漂浮电站（16）、漂浮装置（17）、汇流箱（18）、光伏控制器（19）、微晶硅薄膜太阳能电池（20）、风电控制器甲（21）、垂直轴式风力发电机甲（22）、无线温度传感器（23）、风电控制器乙（24）、垂直轴式风力发电机乙（25）和无线光照传感器（26）共同组成锂离子电池船拖拉的微晶硅薄膜太阳能电池水面漂浮电站；
在锂离子电池动力牵引船（2）的前部安装驾驶室（3），在驾驶室（3）的顶部上安装网络信息收发储存装置（4），在驾驶室（3）的后方安装气象台（5），在气象台（5）的顶部设置有风速仪（6），在锂离子电池动力牵引船（2）的中部安装蓄电锂离子电池（7）、充电装置（8）、导电线（9），在锂离子电池动力牵引船（2）的后部安装动力锂离子电池（10）、导电线（9）、电动机（11）、传动轴（12）、螺旋桨（13）、右牵引缆绳（14）、左牵引缆绳（15），在水面漂浮电站（16）的下部安装漂浮装置（17），在水面漂浮电站（16）的上部表面的前部安装汇流箱（18）、光伏控制器（19），在水面漂浮电站（16）的上部表面的中部和后部安装微晶硅薄膜太阳能电池（20），在水面漂浮电站（16）的上部表面的左侧安装风电控制器甲（21）、垂直轴式风力发电机甲（22）、无线温度传感器（23...
【专利技术属性】
技术研发人员：缪同春，
申请(专利权)人：无锡同春新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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