一种基于深空冷热源的零碳型全光谱复合电池制造技术

本发明专利技术提供一种基于深空冷热源的零碳型全光谱复合电池，属于太阳能电池技术领域；包括：本体，其为顶部敞口、一侧面垂直、三侧面倾斜的透明外壳；抛物面反光镜，其设置在所述本体内，且其向下凹陷；支架，其设置在所述透明外壳内，且支撑在所述抛物面反光镜的底面上；太阳能电池板，其设置在所述本体的顶部敞口处，且其受光面朝向所述抛物面反光镜；温差发电模块，其设置在所述太阳能电池板的上方；辐射制冷模块，其设置在所述温差发电模块的上方。本发明专利技术将光电与热电效应结合，在保证太阳能电池板工作效率的同时，将其余热通过温差发电技术转化为电能，提高了太阳光利用率和光伏发电转化效率，在用电全领域具有良好的应用价值。在用电全领域具有良好的应用价值。在用电全领域具有良好的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于深空冷热源的零碳型全光谱复合电池


[0001]本专利技术涉及太阳能电池利用
，特别是指一种基于深空冷热源的零碳型全光谱复合电池。

技术介绍

[0002]中国光伏产业发展迅速，光伏发电量已经是世界第一。太阳能具有资源充足、可持续性强、分布广泛、安全清洁、技术可靠等优点，但目前太阳能电池转换效率提升已达到瓶颈，为提升太阳能利用率及节省空间，光电热电混合发电技术成为了新的研究热点。太阳能电池利用波长为0.38
‑
1.1微米的光进行光电转化，而其余波长的大部分光则转化为热能，导致太阳能电池板升温，降低光伏发电效率。通常晶体硅太阳能电池温度每提高1℃，光电转换效率会随之减少3％～5％，过高的温度还会缩短太阳能电池的工作寿命，目前多采用风冷、微通道散热、蓄热材料、吸附式制冷等方法解决上述问题。
[0003]现有技术仍存在需要外界能源输入、体积大、结构复杂等问题。本领域亟需一种结构简单的复合电池，其能够实现全被动、全时段发电，提高太阳光利用效率，同时降低太阳能电池板工作温度，从而提高太阳能电池板工作效率，具有良好的应用价值和推广价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于深空冷热源的零碳型全光谱复合电池，其将辐射制冷原理和塞贝克效应结合到光伏发电中，能够全被动、全时段发电，提高太阳光利用效率，同时降低太阳能电池板工作温度，从而提高太阳能电池板工作效率；结构简单，具有良好的应用价值和推广价值。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于深空冷热源的零碳型全光谱复合电池，包括：
[0007]本体，其为顶部敞口、一侧面垂直、三侧面倾斜的透明外壳；
[0008]抛物面反光镜，其设置在所述本体内，且其向下凹陷；
[0009]支架，其设置在所述透明外壳内，且支撑在所述抛物面反光镜的底面上；
[0010]太阳能电池板，其设置在所述本体的顶部敞口处，且其受光面朝向所述抛物面反光镜，用于接收来自于抛物面反光镜反射的太阳光进行光伏发电；
[0011]温差发电模块，其设置在所述太阳能电池板的上方；
[0012]辐射制冷模块，其设置在所述温差发电模块的上方。
[0013]其中优选地，所述抛物面反光镜整体倾斜设置，且其凹陷处朝向所述本体的倾斜侧面。
[0014]其中优选地，所述零碳型全光谱复合电池还包括：导轨，其位于所述本体内，且所述支架安装在所述导轨上，用于移动抛物面反光镜的位置。
[0015]其中优选地，所述支架包括第一支撑部件和第二支撑部件，所述第一支撑部件靠近本体的垂直侧面，所述第一支撑部件角度可调且可伸缩地支撑于所述抛物面反光镜的底
面。
[0016]其中优选地，所述太阳能电池板为晶体硅类太阳能电池板或非晶硅类太阳能电池板。
[0017]其中优选地，所述辐射制冷模块包括基底和辐射制冷涂层，所述基底的顶面设有辐射制冷涂层。
[0018]更优选地，所述辐射制冷涂层为在8到13微米的光谱波段具有良好发射率的薄膜，所述基底的材料为具有高反射率的抛光铝板。
[0019]更优选地，所述薄膜是通过将涂料用70微米自动涂膜机涂抹于基底制得，涂料为掺有直径4微米SiO2颗粒的丙烯酸树脂与油性蓝标稀释剂的混合涂料。
[0020]其中优选地，所述温差发电模块由若干半导体制冷片串联组成，温差发电模块的冷热端通过导热硅脂固定在辐射制冷模块和太阳能电池板之间。
[0021]其中优选地，所述支架的材料为铝合金，抛物面反光镜的材料为柔性铝板，本体的材料为亚克力板。
[0022]本专利技术的上述技术方案，将光电与热电效应结合，在保证太阳能电池板工作效率的同时，将其余热通过温差发电技术转化为电能，提高了太阳光利用率和光伏发电转化效率，在用电全领域具有良好的应用价值。且还具有如下有益效果：
[0023](1)本专利技术装置在白天运行时，空气对流对太阳能电池板进行持续降温，将热量带入环境，同时上方辅以辐射制冷模块，进一步为太阳能电池板降温，保证太阳能电池板自身的光伏效率。
[0024](2)本专利技术装置在晚上运行时，太阳能电池板停止工作，空气对流使其保持环境温度，辐射制冷模块使冷端温度降低，维持温差发电模块冷热端持续温差，实现发电功能。
[0025]本专利技术是一种基于深空冷热源的零碳型全光谱复合电池。该装置能够实现全天候的连续发电，满足人们对电能的需求，高效节能，具有良好的应用价值和推广价值。
附图说明
[0026]图1为本专利技术零碳型全光谱复合电池的结构示意图。
[0027]图2为图1中的A
‑
A正视剖面图。
[0028]图3为图2中的局部放大图。
[0029][附图标记][0030]导轨1，抛物面反光镜2，太阳能电池板3，温差发电模块4，半导体制冷片41，导热硅脂42，辐射制冷模块5，辐射制冷涂层51，基底52，本体6。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0032]如图1所示的一种基于深空冷热源的零碳型全光谱复合电池，包括：本体6，本体6为顶部敞口、一侧面垂直、三侧面倾斜的透明外壳，透明外壳的材料为亚克力板。参见图2，本体6的顶部敞口处设有倒置的太阳能电池板3，为晶体硅类太阳能电池板，边缘通过螺丝固定在本体6顶部。太阳能电池板3上设有温差发电模块4；温差发电模块4上方设有辐射制
冷模块5。本体6的底部设有支架及导轨1，支架及导轨1上设有抛物面反光镜2。
[0033]参见图3，温差发电模块4由若干半导体制冷片41串联组成，其冷热端通过导热硅脂42固定在辐射制冷模块5和太阳能电池板3之间。辐射制冷模块5包括基底52，基底52的顶面设有辐射制冷涂层51。辐射制冷涂层51为掺有直径4微米SiO2颗粒的丙烯酸树脂与油性蓝标稀释剂的混合涂料，用70微米自动涂膜机涂抹于基底52制得。
[0034]本专利技术的工作原理说明如下：
[0035]在日间，抛物面反光镜2将太阳光反射到倒置太阳能电池板3上进行光伏发电。同时，太阳能电池板3的热量用于温差发电，此时通过温差发电模块4的热流方向是从太阳能电池板3到辐射制冷模块5。太阳能电池板3的热量一部分通过自然对流散失到周围环境，另一部分通过辐射制冷模块5进行辐射换热，散失到太空。
[0036]在夜间，太阳能电池板3无法进行光伏发电，由于自然对流换热使其温度接近于环境温度，辐射制冷模块5进行辐射冷却，使模块温度低于环境温度，温差发电模块4利用辐射制冷模块5和太阳能电池板3之间的温差产生电能。
[0037]以上所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于深空冷热源的零碳型全光谱复合电池，其特征在于，包括：本体，其为顶部敞口、一侧面垂直、三侧面倾斜的透明外壳；抛物面反光镜，其设置在所述本体内，且其向下凹陷；支架，其设置在所述透明外壳内，且支撑在所述抛物面反光镜的底面上；太阳能电池板，其设置在所述本体的顶部敞口处，且其受光面朝向所述抛物面反光镜，用于接收来自于抛物面反光镜反射的太阳光进行光伏发电；温差发电模块，其设置在所述太阳能电池板的上方；辐射制冷模块，其设置在所述温差发电模块的上方。2.根据权利要求1所述的零碳型全光谱复合电池，其特征在于，所述抛物面反光镜整体倾斜设置，且其凹陷处朝向所述本体的倾斜侧面。3.根据权利要求1所述的零碳型全光谱复合电池，其特征在于，所述零碳型全光谱复合电池还包括：导轨，其位于所述本体内，且所述支架安装在所述导轨上，用于移动抛物面反光镜的位置。4.根据权利要求1所述的零碳型全光谱复合电池，其特征在于，所述支架包括第一支撑部件和第二支撑部件，所述第一支撑部件靠近本体的垂直侧面，所述第一支撑部件角度可调且可伸缩地支撑于所述抛...

【专利技术属性】
技术研发人员：王存海，毕尧钧，师沛，刘昌林，颜馨语，李润豪，梁欣婕，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：