微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源
，涉及激光无线传输能量或太阳能聚光的综合发电应用，具体涉及一种微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置。
技术介绍
随着现代工业的快速发展，新能源及可再生能源的开发与利用备受关注，太阳每年辐射至地球表面的能量约为3×1024焦耳，相当于目前全球商业能源消耗量的10000倍左右。因此，太阳能作为一种清洁、环保和广泛持久存在的新能源，是人类社会应对能源短缺、气候变化与节能减排的重要选择之一。现阶段，一般主要采用热发电和光伏发电两种太阳能发电方式。热发电是将太阳辐射能转换成热能并加以发电应用；光伏发电是将半导体等材料的光伏效应原理制造太阳电池，将光能转换为电能；太阳能光伏发电可以直接转化太阳光能为电能，不需要燃料资源，也不会产生污染问题，同时具有许多优势，如维护难度较小，建设周期较短，不会产生噪声、能量获取容易等。因此近些年来，光伏发电得到了较快发展。但是，目前光伏发电在能源市场中所占比重还不太高，阻碍其发展的主要因素之一是其转化效率还不太高的问题。当一束光线照射在太阳电池平整的硅片上时，约有32.6％的太阳光会被反射，硅太阳电池只能吸收67.4％的阳光，这意味着近三分之一的太阳光被反射浪费掉了，从经济和效率的角度来看，这种情况已成为太阳能吸收利用的主要障碍之一；而且太阳电池材料本身的光谱响应特性也造成大量浪费在短波光子被硅吸收后以热量的方式释放出来，这部分占总能量的32％；波长大于截止波长的光子基本不能够被吸收，这部分约占总能量的19％。如何进一步提高太阳能的利用效率，如何进一步增强对太阳光的吸收，如何减小对太阳光反射造成的能量损失，如何...
【技术保护点】
一种微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置，其特征在于，包括两种类型：激光型微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置或太阳能聚光型微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置；所述激光型微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置采用激光无线传输能量产生复合发电；所述太阳能聚光型微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置采用太阳能聚光产生复合发电；所述激光型微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置包括：激光部分、微纳米光陷阱蜂窝储能部分、热电池部分、热能发电部分、智能控制器；所述太阳能聚光型微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置包括：聚光部分、微纳米光陷阱蜂窝储能部分、热电池部分、热能发电部分、智能控制器；所述两种类型装置中的激光部分、聚光部分、微纳米光陷阱蜂窝储能部分、热电池部分、热能发电部分均由智能控制器统一调控；所述微纳米光陷阱蜂窝储能部分能够产生陷光效应并吸收激光或太阳能聚光，储存转换由激光或者太阳能聚光传输来的能量，能够在白天或夜间分别向热电池部分、热能发电部分传输并提供工作能量，装置能够对外输出热光伏发电、热能发电产生的综合电量。
【技术特征摘要】
1.一种微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置，其特征在于，包括两种类型：激光型微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置或太阳能聚光型微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置；所述激光型微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置采用激光无线传输能量产生复合发电；所述太阳能聚光型微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置采用太阳能聚光产生复合发电；所述激光型微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置包括：激光部分、微纳米光陷阱蜂窝储能部分、热电池部分、热能发电部分、智能控制器；所述太阳能聚光型微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置包括：聚光部分、微纳米光陷阱蜂窝储能部分、热电池部分、热能发电部分、智能控制器；所述两种类型装置中的激光部分、聚光部分、微纳米光陷阱蜂窝储能部分、热电池部分、热能发电部分均由智能控制器统一调控；所述微纳米光陷阱蜂窝储能部分能够产生陷光效应并吸收激光或太阳能聚光，储存转换由激光或者太阳能聚光传输来的能量，能够在白天或夜间分别向热电池部分、热能发电部分传输并提供工作能量，装置能够对外输出热光伏发电、热能发电产生的综合电量。2.根据权利要求1所述的微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置，其特征在于，所述激光部分包括：激光发射器、激光发射调控器、激光高斯光束整形镜；所述激光发射器包括：激光单束发射器、激光多束发射器、红外激光发射器、紫外激光发射器、可见光激光发射器、波长可调谐激光发射器；所述激光多束发射器包括：激光多束多种波长发射器；所述激光高斯光束整形镜能够将高斯光束整形为平顶光束，能够克服由于激光无线能量传输过程中的激光光斑能量分布不均匀问题；所述激光高斯光束整形镜包括：非球面透镜；所述非球面透镜包括：伽利略型非球面镜组；所述伽利略型非球面镜组包括：以伽利略望远镜结构为基础，包括一片非球面平凹透镜和一片非球面平凸透镜。3.根据权利要求1所述的微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置，其特征在于，所述微纳米光陷阱蜂窝储能部分包括：微纳米光陷阱结构吸热层、第一导热层、蜂窝储能夹芯层；所述蜂窝储能夹芯层通过第一导热层与微纳米光陷阱结构吸热层紧密相连接，并构成陷光、吸热、储能的复合结构；所述热电池部分在微纳米光陷阱蜂窝储能部分下端，并通过第二导热层与微纳米光陷阱蜂窝储能部分紧密相连接；所述热电池部分包括：光子增强热离子发射电池、热离子发射电池、热光伏电池、全固态高温电池；所述热能发电部分通过第三导热层与热电池部分相连接；所述热能发电部分包括：温差热电发电器、热机发电装置；所述热机发电装置包括：斯特林发电装置、蒸汽机发电装置。4.根据权利要求1所述的微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置，其特征在于，所述微纳米光陷阱蜂窝储能部分中的微纳米光陷阱结构吸热层包括：纳米线、纳米棒、纳米管、纳米球、纳米颗粒、纳米沟槽、微米沟槽、纳米锥、微米锥、微米球、微纳米结构复合材料、微纳米结构材料涂层、黑硅、黑色金属；所述微纳米光陷阱结构材料的直径、长度、形态、分布、复合方式等参数均可根据使用的具体需要进行设计调节，能够形成有效的微纳米捕光“天线”结构形态，能够形成多次反射或折射，能够控制和引导从光中吸收能量，使其对光的反射损失率降低，提高陷光、捕光、吸光效率，构成高效的微纳米光陷阱结构吸热层。5.根据权利要求1或3所述的微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置，其特征在于，所述黑硅其硅材料表面具有微纳米结构及阵列，其中包括：圆锥或微锥形态阵列结构、柱状阵列结构、孔状阵列结构、絮状结构、微纳双重结构阵列；所述微纳双重结构阵列包括：由规则排列的微米量级的尖锥阵列以及无序排列在尖锥阵列表面的纳米量级的多孔层构成；所述黑硅由于陷光能力强，其表面呈黑色，能够吸收近紫外至近红外波段的光，具有针对激光多束多种波长或者太阳光宽波段的吸收性能。6.根据权利要求1或3所述的微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置，其特征在于，所述黑色金属其金属表面具有微纳米复合结构，其中包括：微纳米多孔嵌套结构；所述黑色金属由于金属纳米颗粒通过激发表面等离激元和形成局域表面等离激元共振，入射光大部分能量耦合到表面等离子波，使反射光能量急剧减少，来实现抗反射效果，促进光吸收；所述微纳米多孔嵌套结构其中包括：由微纳米大尺寸的凹坑里嵌套着微纳米小尺寸的孔洞构成，呈现黑色，具有宽谱抗反射强吸收效果；所述黑色金属包括：表面具有微纳米结构的金、银、铂、钛、铝、钨。7.根据权利要求1或3所述的微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置，其特征在于，所述微纳米结构材料涂层包括：单层微纳米结构材料涂层、多层微纳米结构材料涂层，其中包括：黑色涂层、碳黑涂层、镍磷合金涂层、碳纳米管涂层、石墨烯涂层、纳米材料构成的梯度折射率涂层、特殊凸起或凹陷结构涂层。8.根据权利要求1所述的微纳米光陷阱蜂窝储能复合发电装置，其特征在于，所述蜂窝储能夹芯层包括：蜂窝夹芯层结构中装填有相变储能材料或相变储能复合材料、导热粉；所述蜂窝储能夹芯层结构包括：平面型蜂窝储能夹芯结构类型、曲面型蜂窝储能夹芯结构类型、柔性蜂窝储能夹芯结构类型、可变形蜂窝储能夹芯结构类型；所述蜂窝储能夹芯层拓扑形态结构包括：六边形蜂窝夹储能芯层形态结构、矩形蜂窝储能夹芯层形态结构、三角形蜂窝储能夹芯层形态结构、菱形蜂窝储能夹芯层形态结构、圆形蜂窝储能夹芯层形态结构、椭圆形蜂窝储能夹芯层形态结构、内凹六边形蜂窝储能夹芯层形态结构、箭头形蜂窝储能夹芯层形态结构、星形蜂窝储能夹芯层形态结构、手形蜂窝储能夹芯层形态结构、类蛇形蜂窝储能夹芯层形态结构；所述蜂窝储能夹芯层形态结构材料采用导热性能良好的材料构成，其中包括：金属、合金、无机材料、有机材料、复合材料、纳米材料；所述蜂窝储能夹芯层具有蜂窝胞壁室阵列状结构；所述蜂窝胞壁室具有封闭形态结构或半封闭形态结构；所述相变储能材料或相变储能复合材料以及导热粉装填在蜂窝夹芯层具有蜂窝胞壁室阵列状结构中，所述不同拓扑形状类型蜂窝储能夹芯层形态结构以及不同组分的相变储能材料、相变储能复合材料与导热粉共同构成蜂窝储能夹芯层整体结构；所述蜂窝储能夹芯层具有蜂窝胞壁室阵列状结构能够减小相变储能材料存在的“热斑”、“热松脱”现象，能够克服其中部分相变储能材料存在的导热性能不够好的问题，也能够提高相变储能材料工作的热稳定性；由于蜂窝储能夹芯层中的蜂窝胞壁室呈现紧密有序排列并构成网格式结构，提高了系统及装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁曦明，袁一楠，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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