一种利用光电转换效应调节环境温度的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用光电转换效应调节环境温度的方法。由光伏电池和/或热光伏电池组成光和/或热的能量吸收装置，所述光伏电池吸收室内的可见光和近红外光，所述热光伏电池吸收室内的热辐射，光伏电池和热光伏电池将辐射转换为电，达到调节环境温度的目的。该方法利用光伏电池和热光伏电池的光电转换性质，通过它们组成的系统吸收室内的各种光辐射和热辐射，减少室内热量，降低环境温度，同时还可以将这些辐射转换为电。也可以单独利用热光伏电池吸收室内的热辐射来降低温度和发电。这种调节环境温度的方法不仅不消耗电力，而且还可以发电。不需要传统空调复杂的安装过程，运行时安静、环保。

【技术实现步骤摘要】
一种利用光电转换效应调节环境温度的方法
本专利技术涉及一种利用光电转换效应调节环境温度的系统，利用光伏电池和热光伏电池吸收室内的可见光和热辐射，减少室内热量，降低环境温度，同时将光和热辐射转化为电能。本专利技术属于光伏发电技术和空调技术交叉的领域。
技术介绍
传统的空调技术是通过电力驱动制冷剂进行循环的压缩和蒸发过程完成室内外的热量交换，实现室内温度的调节。为了实现热量交换，整个空调系统需要分为室内机和室外机两部分，室内机吸收热量，然后通过室外机排出。在热量交换过程中，空调吸收的是热能，排出的也是热能，能量的形式保持不变。这种空调技术存在几个问题：一是制冷剂氟利昂的使用会破坏大气臭氧层，增加入射到地面的紫外线；二是需要室外机，安装时需要在房屋的墙壁上打孔，让室内机与室外机连通，增加了安装过程的复杂性，尤其是高层楼房的空调安装和维修有较高的危险性；三是在经过多年的使用后，悬挂在外墙上的空调室外机的牢固度下降，形成潜在的危险；四是室内的热量被排到了室外，造成外界环境温度的上升，特别是室外机附近的区域受影响更大。
技术实现思路
技术问题：本专利技术提出一种利用光电转换效应调节环境温度的方法，该系统适用于温度较高的室内，不需要耗电就能够降低室内温度，同时还可以利用吸收的能量进行发电。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种利用光电或热电转换效应调节环境温度的方法，由光伏电池和/或热光伏电池组成光和/或热的能量吸收装置，所述光伏电池吸收室内的可见光和近红外光，所述热光伏电池吸收室内的热辐射，光伏电池和热光伏电池将辐射转换为电，达到调节环境温度的目的。其中，所述光伏电池或热光伏电池为电池片或电池组件，所述电池片或电池组件产生的电储存到充电电池或电容器中，或直接送入电网。所述热光伏电池采用禁带宽度小于0.3eV的窄禁带半导体作为吸收层。所述热光伏电池包含异质结，该异质结是pn结、nn结或pp结，组成异质结的两种材料的费米能级差大于0.1eV。所述热光伏电池由吸收层、电子传输层和空穴传输层构成，两种传输层材料的费米能级差大于0.1eV。所述光伏电池和热光伏电池由窄禁带半导体和金属电极组成的肖特基结构成。有益效果：这种调节环境温度的方法不需要消耗电力就可以降低室内温度，同时还可以输出电力。所有的零部件不需要运动，可靠性高，易维护。不需要制冷剂，清洁环保。不需要室内外进行热量交换，放置于室内即可，安装使用方便。相比于传统空调，有很大优势。该方法特别适用于有发热装置的室内，如放置计算机服务器集群的房间和烧水的锅炉房等温度较高的地方。室内物体的热辐射被电池吸收后，室内热量减少，温度也会降低。直到辐射的热量与减少的热量达到平衡，室内温度将趋于稳定。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的调节环境温度的方法，可以由光伏电池和热光伏电池共同实现，也可以由热光伏电池单独实现。光伏电池和热光伏电池在使用时可以封装成电池组件，并连接充电电池。电池组件吸收室内的光辐射和热辐射，减少室内的热量来降低温度，同时将辐射的能量转换为电，充入充电电池或送入电网。其中，所述光伏电池采用已经商业化的光伏电池；所述热光伏电池采用禁带宽度小于0.3eV的窄禁带半导体作为吸收层；所述热光伏电池包含异质结，该异质结可以是pn结，也可以是nn结或pp结，组成异质结的两种材料的费米能级差大于0.1eV；所述热光伏电池可以由吸收层、电子传输层和空穴传输层构成，两种传输层材料的费米能级差大于0.1eV；所述光伏电池和热光伏电池可以由窄禁带半导体和金属电极组成的肖特基结构成；所述光伏电池和热光伏电池可以由有机材料制成，也可以由无机材料制成；所述光伏电池和热光伏电池可以是电池片，也可以是电池组件。实施例11、将10个单晶硅光伏电池串联起来封装成一个组件，连接一个充电电池；2、将10个碲化铋/锗热光伏电池串联起来封装成一个组件，连接一个充电电池；3、两个组件并排放置，单晶硅光伏电池组件吸收可见光和近红外辐射，碲化铋/锗热光伏电池组件吸收热辐射，产生的电充入充电电池。实施例21、将10个砷化镓光伏电池串联起来封装成一个组件，连接一个充电电池；2、将50个碲化锑/硅热光伏电池串联起来封装成一个组件，连接一个充电电池；3、两个组件前后放置，单晶硅光伏电池组件在前，吸收可见光和近红外辐射，碲化锑热光伏电池组件在后，吸收热辐射，产生的电充入充电电池。实施例31、将30个单晶硅光伏电池串联起来封装成一个组件，连接一个充电电池；2、将100个碲化铋/铜肖特基热光伏电池片串联起来，连接一个充电电池；3、两个组件前后放置，单晶硅光伏电池组件在前，吸收可见光和近红外辐射，碲化锑热光伏电池组件在后，吸收热辐射，产生的电充入充电电池。实施例41、将1个碲化镉薄膜光伏电池串联起来封装成一个组件；2、将20个碲化铋/铜肖特基热光伏电池串联起来封装成一个组件；3、将两个组件并排放置于室内，串联起来连接到一个充电电池；4、工作时单晶硅光伏电池组件吸收可见光和近红外辐射，碲化铋/铜热光伏电池组件吸收热辐射，产生的电充入充电电池。实施例51、将20个非晶硅薄膜光伏电池串联起来封装成一个组件，连接一个充电电池；2、将20个碲化铋/锗热光伏电池串联起来封装成一个组件，连接一个充电电池；3、两个组件并排放置于室内，非晶硅薄膜光伏电池组件吸收可见光，碲化铋/锗热光伏电池组件吸收热辐射，产生的电充入充电电池。实施例61、将100个碲化铋/铜肖特基热光伏电池串联起来封装成一个组件；2、该组件通过交直流转换装置联接到电网；3、将该组件放置于室内吸收热辐射以降低环境温度。实施例71、将20个有机薄膜光伏电池并联起来封装成一个组件，连接一个充电电池；2、将80个碲化铋/铜肖特基热光伏电池串联起来封装成一个组件，连接一个充电电池；3、两个组件前后放置，光伏电池组件在前，吸收可见光和近红外辐射，碲化锑热光伏电池组件在后，吸收热辐射，产生的电充入充电电池。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用光电或热电转换效应调节环境温度的方法，其特征在于：由光伏电池和/或热光伏电池组成光和/或热的能量吸收装置，所述光伏电池吸收室内的可见光和近红外光，所述热光伏电池吸收室内的热辐射，光伏电池和热光伏电池将辐射转换为电，达到调节环境温度的目的。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用光电或热电转换效应调节环境温度的方法，其特征在于：由光伏电池和/或热光伏电池组成光和/或热的能量吸收装置，所述光伏电池吸收室内的可见光和近红外光，所述热光伏电池吸收室内的热辐射，光伏电池和热光伏电池将辐射转换为电，达到调节环境温度的目的。


2.根据权利要求1所述的一种利用光电转换效应调节环境温度的方法，其特征在于：所述光伏电池或热光伏电池为电池片或电池组件，所述电池片或电池组件产生的电储存到充电电池或电容器中，或直接送入电网。


3.根据权利要求1或2所述的一种利用光电转换效应调节环境温度的方法，其特征在于：所述热光伏电池采用禁带宽度小于0.3eV...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄朝刚，李晓剑，刘宗锴，张程凯，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32