CN103248270A - 可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发涉及一种砷化镓太阳能电池发电及可实现余热利用的三级发电装置。包括固定支架及设置在固定支架上端可实现太阳光跟踪的随动座，固定支架一侧设置有阶梯斜面反射式聚光器和砷化镓太阳能电池发电单元，还包括二级低温发电单元及半导体温差电池三级发电单元。本发明提供了一种节约能源、结构简单、加工简单，成本低、应用广泛的砷化镓太阳能电池发电及可实现余热利用的三级发电装置。

Description

可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置
技术领域
本发明属于太阳能技术领域，涉及一种太阳能电池发电，尤其涉及一种砷化镓太阳能电池发电及可实现余热利用的三级发电装置。
背景技术
目前，现有的以太阳能作为发电用途太阳能电池是将太阳能转换成电能的一种装置，太阳能大致可分为三代，第一代为硅晶体，分为多晶体和单晶硅两种，第二代为薄膜太阳能电池，材料为非晶硅与二六族化合物半导体，第三代为砷化镓太阳能电池，当前砷化镓太阳能电池搭配聚光光学组件转换率可达40%以上，但是对太阳能的利用率有很大的局限，不能对剩余能量进行二次开发，从而造成能源的浪费。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置。
本发明的技术解决方案是：
1、一种可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置，包括固定支架、设置在固定支架上端可实现太阳光跟踪的随动座、设置在随动座上的聚光器单元和太阳能发电单元，其特殊之处在于：还包括二级发电单元和三级发电单元；太阳能发电单元包括控制器、蓄电池、砷化镓太阳能电池及散热器；砷化镓太阳能电池与外框通过连接架固定连接；聚光器单元包括设置在随动座上的外框和设置在外框内的阶梯斜面反射式聚光器；阶梯斜面反射式聚光器包括玻璃、模压在玻璃上且位于外框和玻璃之间的模压硅胶反射单元；外框从侧面将模压硅胶反射单元和玻璃固封在一起；二级发电单元包括依次设置在砷化镓太阳能电池背部且紧密贴合的第一热超导板、低温发电单元；三级发电单元包括设置在低温发电单元和散热器之间的第二热超导板和半导体温差电池；低温发电单元、第二热超导板、半导体温差电池和散热器依次紧密贴合。
2、一种可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置，包括固定支架、设置在固定支架上端可实现太阳光跟踪的随动座、设置在随动座上的聚光器单元和太阳能发电单元，其特殊之处在于：还包括二级发电单元和三级发电单元；太阳能发电单元包括控制器、蓄电池、砷化镓太阳能电池及散热器；砷化镓太阳能电池与外框通过连接架固定连接；聚光器单元包括设置在随动座上的外框和设置在外框内的阶梯斜面反射式聚光器；阶梯斜面反射式聚光器包括基板、模压在基板上方的模压硅胶反射单元、设置在模压硅胶反射单元上方的玻璃；外框从侧面将基板、模压硅胶反射单元和玻璃固封在一起；二级发电单元包括依次设置在砷化镓太阳能电池背部且紧密贴合的第一热超导板、低温发电单元；三级发电单元包括设置在低温发电单元和散热器之间的第二热超导板和半导体温差电池；低温发电单元、第二热超导板、半导体温差电池和散热器依次紧密贴合；
上述模压硅胶反射单元可将太阳光反射并汇聚至砷化镓太阳能电池；
上述模压硅胶反射单元包括多个反射斜面以及涂覆在反射斜面上的反射膜；所述反射斜面是多个同心圆分布且斜率不同的模压硅胶反射斜面，或者是多个平行分布且斜率不同的条状模压硅胶反射斜面，或者是多个同心分布且斜率不同的“回”形模压硅胶反射斜面；
上述玻璃为超白平面钢化玻璃；
上述外框为圆形或矩形。
本发明的优点：
1、本发明所提供的利用多个阶梯式斜率的斜面反射式聚光器，将太阳光反射并汇聚至砷化镓太阳能电池发电装置，通过砷化镓太阳能电池搭配聚光光学组件，将光能转换为电能，转换率可达40%以上，该发明大大的节约了能源的浪费并在以往的能源转换率上加以提高，结构简单，应用前景广泛。
2、本发明采用模压工艺将硅胶模压至基板或玻璃上，并在斜面上涂覆金属涂层，形成阶梯式斜率的斜面反射式聚光器，具有加工简单，成本低、不易损坏的优点。
附图说明
图1是本发明所提供的圆形阶梯斜面反射聚光器的结构示意图；
图2是本发明所提供的方形阶梯斜面反射聚光器的结构示意图；
图3是本发明所提供的回形阶梯斜面反射聚光器的结构示意图；
图4是本发明所提供的第一种可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置结构示意图；
图5是本发明所提供的第二种可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置的结构示意图；
其中：1-玻璃，2-模压硅胶反射单元，3-基板，4-外框，6-砷化镓太阳能电池，7-散热器，8-第一热超导板，9-半导体温差电池，10-蓄电池，11-第二热超导板，12-随动座，13-阶梯斜面反射聚光器，14-固定支架，15-反射膜，16-低温发电单元，，18-低温发电单元输入电缆，19控制器，20-半导体温差电池输入电缆。
具体实施方式
一种可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置，包括固定支架14、设置在固定支架14上端可实现太阳光跟踪的随动座12、设置在随动座12上的聚光器单元和太阳能发电单元，其特殊之处在于：还包括二级发电单元和三级发电单元；太阳能发电单元包括控制器19、蓄电池10、及散热器7；砷化镓太阳能电池6与外框4通过连接架固定连接；聚光器单元包括设置在随动座12上的外框4和设置在外框4内的阶梯斜面反射式聚光器13；阶梯斜面反射式聚光器13包括玻璃1、模压在玻璃1上且位于外框4和玻璃1之间的模压硅胶反射单元2；外框4从侧面将模压硅胶反射单元2和玻璃1固封在一起；砷化镓太阳能电池6通过砷化镓太阳能电池输入电缆17与控制器19连接；二级发电单元包括依次设置在砷化镓太阳能电池6背部且紧密贴合的第一热超导板8、低温发电单元16；低温发电单元16与控制器19通过低温发电单元输入电缆18连接；三级发电单元包括设置在和散热器7之间的第二热超导板11和半导体温差电池9；低温发电单元16、第二热超导板11、半导体温差电池9和散热器7依次紧密贴合；半导体温差电池9通过半导体温差电池输入电缆20与控制器连接。
上述模压硅胶反射单元2可将太阳光反射并汇聚至砷化镓太阳能电池6。
上述模压硅胶反射单元2包括多个反射斜面以及涂覆在反射斜面上的反射膜15；上述反射斜面是多个同心圆分布且斜率不同的模压硅胶反射斜面，或者是多个平行分布且斜率不同的条状模压硅胶反射斜面，或者是多个同心分布且斜率不同的“回”形模压硅胶反射斜面。
上述玻璃为超白平面钢化玻璃。
上述外框为圆形或矩形。
一种可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置，包括固定支架14、设置在固定支架14上端可实现太阳光跟踪的随动座12、设置在随动座12上的聚光器单元和太阳能发电单元，其特殊之处在于：还包括二级发电单元和三级发电单元；太阳能发电单元包括控制器19、蓄电池10、砷化镓太阳能电池6及散热器7；砷化镓太阳能电池6与外框4通过连接架固定连接；聚光器单元包括设置在随动座12上的外框4和设置在外框4内的阶梯斜面反射式聚光器13；阶梯斜面反射式聚光器13包括基板3、模压在基板3上方的模压硅胶反射单元2、设置在模压硅胶反射单元2上方的玻璃1；外框4从侧面将基板3、模压硅胶反射单元2和玻璃1固封在一起；砷化镓太阳能电池6通过砷化镓太阳能电池输入电缆17与控制器19连接；二级发电单元包括依次设置在砷化镓太阳能电池6背部且紧密贴合的第一热超导板8、低温发电单元16；低温发电单元16与控制器19通过低温发电单元输入电缆18连接；三级发电单元包括设置在低温发电单元16和散热器7之间的第二热超导板11和半导体温差电池9；低温发电单元16、第二热超导板11、半导体温差电池9和散热器7依次紧密贴合；半导体温差电池9通过半导体温差电池输入电缆20与控制器连接。
上述模压硅胶反射单元2可将太阳光反射并汇聚至砷化镓太阳能电池6。
上述模压硅胶反射单元包括多个反射斜面以及涂覆在反射斜面上的反射膜15；所述反射斜面是多个同心圆分布且斜率不同的模压硅胶反射斜面，或者是多个平行分布且斜率不同的条状模压硅胶反射斜面，或者是多个同心分布且斜率不同的“回”形模压硅胶反射斜面。
上述玻璃为超白平面钢化玻璃。
上述外框为圆形或矩形。
本发明将太阳光反射并汇聚至砷化镓太阳能电池发电热水装置，通过砷化镓太阳能电池搭配聚光光学组件，将光能转换为电能并将余热充分利用进行二次发电，在转换率可达40%上加以提高，大大的节约了能源的浪费并在以往的能源转换率上加以提高，结构简单，应用前景广泛。

Claims (6)

1.一种可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置，包括固定支架、设置在固定支架上端可实现太阳光跟踪的随动座、设置在随动座上的聚光器单元和太阳能发电单元，其特征在于：还包括二级发电单元和三级发电单元；所述太阳能发电单元包括控制器、蓄电池、砷化镓太阳能电池及散热器；砷化镓太阳能电池与外框通过连接架固定连接；所述聚光器单元包括设置在随动座上的外框和设置在外框内的阶梯斜面反射式聚光器；所述阶梯斜面反射式聚光器包括玻璃、模压在玻璃上且位于外框和玻璃之间的模压硅胶反射单元；所述外框从侧面将模压硅胶反射单元和玻璃固封在一起；所述二级发电单元包括依次设置在砷化镓太阳能电池背部且紧密贴合的第一热超导板、低温发电单元；所述三级发电单元包括设置在低温发电单元和散热器之间的第二热超导板和半导体温差电池；所述低温发电单元、第二热超导板、半导体温差电池和散热器依次紧密贴合。
2.一种可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置，包括固定支架、设置在固定支架上端可实现太阳光跟踪的随动座、设置在随动座上的聚光器单元和太阳能发电单元，其特征在于：还包括二级发电单元和三级发电单元；所述太阳能发电单元包括控制器、蓄电池、砷化镓太阳能电池及散热器；砷化镓太阳能电池与外框通过连接架固定连接；所述聚光器单元包括设置在随动座上的外框和设置在外框内的阶梯斜面反射式聚光器；所述阶梯斜面反射式聚光器包括基板、模压在基板上方的模压硅胶反射单元、设置在模压硅胶反射单元上方的玻璃；所述外框从侧面将基板、模压硅胶反射单元和玻璃固封在一起；所述二级发电单元包括依次设置在砷化镓太阳能电池背部且紧密贴合的第一热超导板、低温发电单元；所述三级发电单元包括设置在低温发电单元和散热器之间的第二热超导板和半导体温差电池；所述低温发电单元、第二热超导板、半导体温差电池和散热器依次紧密贴合。
3.根据权利要求1或2所述的可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置,其特征在于：所述模压硅胶反射单元可将太阳光反射并汇聚至砷化镓太阳能电池。
4.根据权利要求3所述的可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置,其特征在于：所述模压硅胶反射单元包括多个反射斜面以及涂覆在反射斜面上的反射膜；所述反射斜面是多个同心圆分布且斜率不同的模压硅胶反射斜面，或者是多个平行分布且斜率不同的条状模压硅胶反射斜面，或者是多个同心分布且斜率不同的“回”形模压硅胶反射斜面。
5.根据权利要求1或2所述的可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置，其特征在于：所述玻璃为超白平面钢化玻璃。
6.根据权利要求1或2所述的可实现余热利用的砷化镓太阳能三级发电装置，其特征在于：所述外框为圆形或矩形。
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