CN103429306A - 光伏板界面交接温室蒸馏系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合型的光伏板界面交接的太阳能温室蒸馏技术，能够利用太阳能的余热进行液体蒸馏，而同时产太阳电。太阳能电池光电转换面板产生的废热即时被与光伏板表面热接触的蒸馏液有效地利用而散热，为光电板提供了有益的冷却，从而显着著改善了光伏板产电和同时制作蒸馏产品的总体能量利用效率。除太阳能光伏发电力外，其利用余热的有益功能，可以提供一系列的蒸馏产品如：淡水，海盐，蒸馏水，热水，热蒸汽，盐卤水产品，和盐卤水光生物培养生产先进的生物燃料和生物制品。

Description

光伏板界面交接温室蒸馏系统

相互参照相关专利申请

这项专利申请要求受益于在2010年12月21日提交申请的美国专利申请编号12/975307，后者是于2010年8月21日提交的美国专利申请号12/918,811的部分后续申请，美国专利申请号12/918,811是2009年2月20日提交的基于国际申请号PCT/US2009/034780国家阶段的申请，受益于在2008年2月22日提交申请的美国临时专利申请编号US61/066770和US61/066,771，和在2008年2月23日提交申请的美国临时专利申请编号US61/066,832。这些专利申请的全部披露纳入本专利申请的参考。

发明领域

本发明涉及太阳能技术。更具体地，本发明公开了一种光伏板界面交接的混合型太阳能温室蒸馏技术，可共同发电，同时利用其太阳能废热进行一系列的蒸馏而生产淡水，海盐，盐卤/卤制品，以及培养盐卤水藻类生产先进生物燃料和生物制品等相关产品。

发明背景

光伏发电属于从太阳辐射(阳光)生产光伏电的实际应用和相关技术研究的领域。光伏电池常被连接在一起，并封装成一个模块(太阳能光伏电池板，又称：光伏板)。太阳能光伏发电通常采用具有光电转换材料的光伏电池板(光伏板)。目前用于光伏电池的材料包括单晶硅，多晶硅，非晶硅，碲化镉，铜铟硒化物/硫。当光子被光伏电池吸收时，它可以产生一对电子-空穴。其中的电荷载流子可能达到p-n结形成光伏电流，或电子-空穴对再结合而不产生电流，但产生热量。此外，能量(h v)低于光伏材料的吸收带隙能量的光子是无法产生空穴-电子对的，因此它的能量即使被吸收，也不会转换为有用的输出，而是产生热量。对于其能量(h v)高于带隙能量的光子，只有其中的一部分能量可以被转换为有用的输出。当能量(h v)更高于带隙能量的光子被吸收时，高于带隙能量的多余能量被转换为载体流子组合的动能。通过声子相互作用，载流子的动能速度减慢，其多余的动能平衡转化为热能。因此，光伏电池作为量子能量转换装置受热力学的能量效率限制。当今的光伏板通常可把来自太阳光的约15％能量转化为电能，余下的85％作为热量耗散。这是一个严重的挑战，因为光伏面板的温度每上升一度，就会降低电力生产的0.5％。例如，一个高品质的单晶硅太阳能光伏电池板，在光伏板温度为25℃时，可产生0.60伏的开路电压。在阳光下，尽管空气温度为25℃时，光伏板温度可能会接近45℃，降低其开路电压至0.55伏特。

因此，光伏板制造商的主要设计挑战是让它们冷却。添加强制空气冷却会增加成本和维护要求和消耗显著的能量，因此，几乎所有的光伏板仅通过自然空气对流冷却。这就解释了为什么，目前，大多数商业光伏板的模块构造都采用这样一种方式，使空气可以在光伏板背面流通，为了最大限度地提高空气对流而冷却光伏板。然而，在所有这些情况下，都没有任何的热能利用而被浪费。因此，任何可以利用太阳能余热作有益产品和同时光伏发电的任何新方法，对提高整体能源利用和生产效率将是有益的。

海水淡化是地球上有关能源和可持续发展的另一大挑战。在世界许多地方，淡水是供不应求。从海水中除盐淡化往往是相当昂贵的，而盐的含量在水的使用(即，可饮用性)中是一个重要的因素。目前，多级闪蒸蒸馏和反渗透是两个主要的海水淡化工艺过程。这两个过程都是能量密集型的，并且，其大量盐卤水排出到环境中，也是一个环境问题。

国际申请号PCT/US2009/034780中公开了一组方法(1)基因合成生物学创建设计师光合生物(例如，产氧光合细菌藻，也被称为蓝绿藻)从二氧化碳(CO2)和水(H2O)光合作用生产先进的生物燃料(如乙醇)和(2)从产乙醇的藻类培养液中收获乙醇的技术。

本发明概要

本发明公开了一种光伏板界面交接的混合型太阳能温室蒸馏技术，太阳能发电板，其中所述的太阳能光伏发电板的冷却是由含液体的蒸馏室直接利用其光伏板的太阳能余热作蒸馏而实现，即，通过利用其余热作液体蒸馏，有效地冷却光伏板，而增强光伏板利用太阳能发电的效率。该技术可利用太阳能蒸馏各种液体收获某些溶剂，如乙醇和水，和溶质，如盐和糖，并同时发电。所以，这种光伏板温室蒸馏系统可作为一种特殊的工具用于海水淡化，生产淡水，海盐，开水，热蒸汽，和盐卤制品，同时生产光伏电。该技术也可用于究发和筛选某些高耐盐藻类菌株，使盐卤水可用作高盐藻培养基，并作为一种高盐机制，在为生产先进生物燃料和生物制品的大面积藻类培养中，用来帮助实现藻类物种的控制。由于本发明使致能利用光电板余热作温室蒸馏，它不仅解决了在光伏发电中的废热问题，但也带来其它效益，包括帮助在地球上实现可持续发展，克服为生产淡水的海水淡化中的和为生产生物燃料和生物制品的大面积藻类培养中的挑战。

本发明公开了一种光伏板温室蒸馏技术，包括一种光伏板界面交接的温室蒸馏系统，其特征在于它的操作过程，使用太阳光驱动发电，同时利用太阳能电板的废热作液体蒸馏，产生蒸馏产品，包括淡水，蒸馏水，热蒸汽，海盐，盐卤，盐水，盐卤水光生物培养，生产先进的生物燃料包括乙醇和生物制品。本发明的示范例性实施例子包括光伏板界面交接的温室蒸馏装置，相关的操作流程及其应用。

根据其中的一个示范例性实施例子，光伏板界面交接的温室蒸馏系统是一种密封的蒸馏液腔系统，其中包括一种作为其基底的背面绝缘的太阳能发电板，一种导热和透明的保护板或薄膜设置在光伏面板和其上的蒸馏液体之间，一种倾斜的或拱形的透明天花板(例如，一个透明的塑料盖)可冷凝蒸汽，一种液和气密封材料(例如，一个透明的塑料膜)作为其温室壁，一套设置在天花板之下的温室内壁上周围的冷凝液收集槽系统，一个链接冷凝液收集槽系统和冷凝液储罐之间的冷凝液收集管，一种源液体入口，和一种可调节的蒸馏液腔出口。

根据其中的一个实施例，光伏板界面交接的温室蒸馏系统具有一种太阳光聚光系统，它包括一种太阳光聚焦透镜和/或反射镜系统，高度耐热(HT)的光伏板作为它的基部，一种导热透明的保护板或膜设置在光伏板的前表面和蒸馏室液体之间，一种冷凝蒸汽的拱形天花板作为它的顶部，一种由液气密封材料制成的温室壁与透明的天花板连接，一套设置在天花板上之下的温室内壁周围的冷凝液收集槽系统，一个冷凝液收集管与冷凝液收集槽和储罐连通，一种源液入口，一种可调节的液体出口和蒸汽出口与蒸馏室联通。

根据本发明，从太阳能光电转换板产生的废热得到有效地利用，即其废热，通过在光伏板面上的导热透明保护薄膜与可散热的蒸馏液热接触而被利用和消除，从而对光伏板提供有效冷却以致增强太阳能的利用效率。根据本发明的实施例示范，除太阳能发电外，还可利用其有关的太阳能余热来驱动液体蒸馏，生产一系列有益的产品，包括(但不限于)：淡水，蒸馏水，热蒸汽，海盐，盐卤，和盐卤水生物培养。因此，使用本发明的光伏温室蒸馏的比单独使用传统的光伏板发电，有更高的太阳能利用效率。

根据另一实施例，使用光伏板界面交接的温室蒸馏系统，可蒸馏许多种液体，包括(但不限于)：海水，微咸水，盐水，盐卤水，地表水，地下水，生物液体培养基，啤酒，甲醇溶液，乙醇溶液，丙醇溶液，1-羟基-2-丙酮溶液，正丁醇/异丁醇溶液，环己醇溶液，叔戊醇溶液，戊醇溶液，十六烷醇溶液，多元醇溶液，伯醇溶液，高级醇溶液，醛溶液，醛水合物溶液，羧酸溶液，乳糖溶液，源自生物质的水解产物溶液，葡萄糖溶液，果糖溶液，蔗糖溶液，呋喃糖溶液，吡喃糖溶液，单糖溶液，低聚糖溶液，多糖溶液，乙酸溶液，丙酸溶液，柠檬酸溶液，乳酸酸溶液，丙酮溶液，以及其他的有机溶液和/或溶剂和它们的组合。

根据其中的示范性实施例，本发明可用于淡化海水而制作淡水，海盐和盐卤产品，同时共同作为一种太阳能发电的有效工具。传统的开放式池塘盐场常遭受灰尘，雨水，昆虫，动物废物如鸟粪等不良环境污染。由于光伏板界面交接的温室蒸馏过程在一个密封蒸馏温室中操作进行，可以得到保护而免受这些污染。因此，使用一个防尘防雨的温室蒸馏系统可比传统盐场产制更清洁和质量可靠的海盐产品。不同于传统的开放式池塘盐场通常需要相对干燥的季节(任何非季节性降雨可能会损毁盐场的收获)，根据本发明使用光伏板温室蒸馏系统，即使在雨季或多雨的地理区域，也可利用海水和盐卤水制作质量可靠的盐。

根据本发明，使用光伏板温室蒸馏技术和相关的盐卤水产物，有利于发展和筛选某些高耐盐藻株，使盐卤水能用作液体培养基，为从二氧化碳和水生产先进的生物燃料和生物制品，而大规模利用盐卤水培养藻类。通过大规模盐卤水藻类培养与合成生物学可产生的先进生物燃料和生物制品包括(但不限于)：氢气，乙醇，正丁醇，异丁醇，丙醇，戊醇，己醇，庚醇，辛醇，壬醇，癸醇，十一烷醇，十二烷醇，十四烷醇，鲸蜡醇，硬脂醇，长链醇，支链醇，高级醇，类异戊二烯化合物，碳氢化合物，生物油，脂类，二十二碳六烯酸的ω-3脂肪酸(DHA)，二十碳五烯酸的ω-3脂肪酸(EPA)，花生四酸的ω-6脂肪酸(ARA)，乙酸，蛋白质，叶绿素，类胡萝卜素，藻蓝蛋白，别藻蓝蛋白，藻红蛋白，其衍生物/相关的物种，以及它们的组合。

根据另一实施例，所用过的盐卤水藻类生物质中，可用于提取生物燃料，或通过进一步蒸馏蒸发处理，使成干燥的藻类生物质/盐的混合物，可用作动物饲料添加物。此外，干燥的藻类生物质/盐混合物可以通过热解或燃烧产生的热能和粗盐，而用作其它应用，包括作为除冰道路盐使用。因此，本发明代表了一整套的太阳能光伏/蒸馏能源技术，可以产生清洁电力，淡水，海盐和盐卤水藻，而接近零废物排放。

根据本发明的另一实施例，可用串联，并联，和/或组合的方式，使用任意数目的各种光伏板蒸馏室系统和/或光生物反应器而实现更理想的结果，如生产和收获先进的生物燃料和生物制品例如乙醇。因此，本发明代表了清洁绿色环保的太阳能技术体系，为在地球上实现可持续发展具有许多应用。

简要图示说明

图1展示一种本发明的光伏板界面交接的温室蒸馏系统，在利用太阳能发电的同时，利用其余热作液体蒸馏；

图2A展示本发明一个实施例中的一种拱形的光伏板界面交接的温室蒸馏系统，在利用太阳能发电的同时，蒸馏海水产制淡水和盐卤水；

图2B展示在一个本发明实施例中使用了一层可湿性透明材料的一种光伏板界面交接的温室蒸馏系统，在许多地方，包括拉平的栏位，山侧，屋顶和墙壁，面对阳光生产电能和蒸馏产品；

图3展示一个实施例中的一种光伏板界面交接的温室蒸馏系统，据本发明配备了一个灵活的干燥空气泵和尾气冷凝/排气系统，用于太阳能发电和海水蒸馏，而产制淡水和海盐。

图4展示一个多功能的光伏板界面交接的温室蒸馏系统，在根据本发明的一个实施例使用：一个冷却水室天花板系统，一个灵活的二氧化碳供给源，一个尾气冷凝/排气系统，在利用太阳能发电的同时，培养盐卤水藻类和作温室蒸馏；

图5展示一个实施例的尾气冷凝/排气装置(系统)，包括一个冷水浴冷却腔室，一个尾气冷凝盘管，一气体/蒸汽冷凝室，和一个垂直的排气管；

图6展示一个具有太阳光聚焦透镜/反射镜系统的光伏板界面交接的温室蒸馏系统的实施例前视图；

图7展示一个实施例的前视图：一个较低温度(小于100℃，通常为

)的光伏板海水温室蒸馏系统(左)，与具有集聚太阳光功能的耐较高温度(大于100℃)的光伏板蒸馏室系统(右)耦合，而在产电的同时，产制：淡水，白开水，热蒸汽和蒸馏水；

图8A展示一种改变过的光伏板界面交接的温室系统利用太阳能发电并产制热的液体如热水的例子；

图8B展示一个实施例中的一种改变了光伏板界面交接的背后液体室系统，可在许多地方包括斜坡，山侧，屋顶和墙壁上利用太阳能发电并产制热液体；

图8C展示一个光伏板两面都具有液体腔室的一种系统，可在许多地方包括斜坡，山侧，屋顶和墙壁上利用太阳能发电并产制热液体；

图8D展示一个实施例中的一种具有透明绝热板或膜设置在光伏板上面保热的光伏板界面交接的背后液体室系统，可在许多地方包括斜坡，屋顶和墙壁上利用太阳能发电并产制热液体；

图9A展示一个综合系统的光伏板界面交接蒸馏温室(中，右)加上产乙醇盐卤水藻类培养蒸馏温室(左)，通过利用太阳能发电和多级蒸馏收获乙醇的实施例前视图；

图9B展示一个综合系统实施例中的光伏板蒸馏温室(中部和底部)加上产乙醇盐卤水藻类培养蒸馏温室(顶部)，用于太阳能发电，乙醇生产和多级蒸馏收获。

本发明的详细说明

本发明通过范例性实施例子公开了一系列光伏板界面交接的混合型太阳能温室蒸馏系统技术方法，可用于产生电，淡水，蒸馏水，热蒸汽，盐，盐卤水产品，和盐卤水光生物培养基有利于生产乙醇等先进的生物燃料和生物制品。与仅单独用于发电的光伏板相比较，本发明的光伏板温室系统具有更高的太阳能利用效率。

目前，大多数商业光伏电池板(模块)通常用于与电网连接的发电逆变器把光伏直流电转换成交流电力，而可向电网供电。按为目前市售的光伏电池板的太阳能转换效率为15％左右计算，约85％的太阳能在光伏板中变成耗散的热能。如前文所述，太阳能废热常常可使光伏板加热而对光伏电池的能量转换效率产生负面影响。在25℃以上的温度下，每当光电板的温度增加一摄氏度(℃)，其光电生产功效就下降约0.5％。因此，光伏板制造商的主要设计挑战是让其冷却。目前，大多数商业光伏板模块通常以允许空气在光伏板下面流动的方式，以最大限度地提高在光伏板下面的对流冷却。然而，在所有这些情况下，没有任何热能的利用因而其太阳热能被浪费。因此，在光伏发电面板的常规使用中，多约85％的太阳能作为废热被浪费在光伏发电板。本发明克服了这一挑战，通过温室型的蒸馏过程，在光伏板中的太阳能废热得到利用，导致太阳能能源利用效率的一大改进，形成一系列赢-赢好处从发电到温室蒸馏，到制作淡水，海盐，热蒸汽，和利用盐卤水培养光生物，生产先进的生物燃料和生物制品。

在光伏板界面交接的混合型太阳能温室蒸馏方法过程中，通过在光伏板面上的导热透明保护薄膜与可散热的蒸馏液热接触而有效地利用和消除在太阳能光电转换面板产生的废热，从而对光伏板提供有效冷却，以致增强太阳能的总体利用效率。在一定的条件下，通过蒸馏利用其光伏发电板中的废热，而为光伏发电板提供一个有效的冷却过程，使其保持在相对稳定的温度环境中，对光伏板的发电性能有利。除了太阳能发电外，光伏板界面交接的混合型太阳能温室蒸馏系统的使用，使太阳能余热用来驱动液体的蒸馏，从而产生一系列有益的产品，包括(但不限于)淡水，蒸馏水，热蒸汽，海盐，盐卤水产品和盐卤水光生物培养。此外，使用光伏板界面交接的混合型太阳能温室蒸馏技术和其相关的盐卤水产品，有利于开发和筛选高耐盐的光合作用有机体如藻类，使能利用盐卤水作为光生物培养基，生产先进的生物燃料和生物制品。其结果，使用本发明的光伏板温室蒸馏系统与有关的应用程序，对其总体的太阳能利用效率比单独使用光伏板发电的传统使用，有更多的好处。

因此，本发明公开了，一系列基于光伏板界面交接的日光温室蒸馏技术系统和高耐盐光生物开发和筛选培养的方法，包括光伏板界面交接的太阳能温室蒸馏装置和相关的方法过程，特别可用于太阳能发电，生产淡水，蒸馏水，热蒸汽，海盐，盐卤水制品，高耐盐光生物，乙醇等先进的生物燃料和生物制品。下文中描述本发明的各个方面的进一步细节。

光伏板界面交接的温室蒸馏系统

如图1所示，在其中的一个实施例中，光伏板界面交接的温室蒸馏系统100是一种密封的蒸馏液腔系统，其中包括一种底部或背面绝缘的太阳能发电板101安装在载体材料构成的绝缘绝热基体102上。该光电板与其电力输出端子112相构通，收获产生的电能。这些终端可以与电负载或存储源，如一个或多个电池，其相构通。一种导热透明保护板或膜103设置在光伏面板101的前表面与其蒸馏液体104之间热接触。这光伏板温室蒸馏系统100还包括一种倾斜的或成角度的可冷凝蒸汽的透明天花板105由透明材料如透明的塑料构造而形成光伏板温室的顶盖，并形成温室侧壁106支撑所述的透明天花板105。构造温室壁106的合适材料包括，但不限于，液和气密封性的材料，例如，透明的塑料薄膜。该蒸馏腔室是由导热的透明保护板或膜103(在光伏面板101前表面的顶部)作为其底部，与其壁106，其透明的天花板105系统作为其(室)顶部而形成。蒸馏室内的蒸馏液104上方的顶部空间115，允许蒸汽113从该蒸馏液上升到天花板(内表面)被冷凝形成冷凝液滴114。

一套冷凝液收集槽107设置在天花板105下部的蒸馏室内壁周围，最好优选设置在墙壁和天花板上的交叉点水平线的正下方的内壁周围。冷凝液收集槽，形成一种狭窄的通道或排水沟收集冷凝液114，冷凝液是由蒸馏液来的蒸气113在天花板冷凝而形成，然后沿着天花板向墙壁随着重力滑行进入收集槽107。至少一条冷凝液收集管108设置在冷凝液收集槽107和一个或多个冷凝液罐109之间而相构通，连接冷凝水收集槽至冷凝液罐。这光伏板温室蒸馏系统100还包括至少一个源液体入口110和至少一个可调节的液体出口111穿过温室的墙壁。其入口和出口与温室蒸馏系统内的蒸馏液104相构通。可调节的液体出口111，从蒸馏室墙壁间隔延伸至比蒸馏液体104的水平位置高的一个高度H4。这从蒸馏室延伸的液体出口111在光伏面板上方的高度H4是可调节的。

根据其中的一个实施例，光伏板界面交接的温室蒸馏系统可以采用多种形式或形状，包括(但不限于)可由各种合成材料，如某些透明塑料或高分子材料，构造而形成的光生物生长室或生长袋的形式。如图2A所示，光伏板界面交接的温室蒸馏系统200具有一种拱形的密封的蒸馏液体腔室系统，包括一种其底部或后部绝缘的太阳能光伏发电板201安装在绝缘体保温支撑材料构成的基座202之上。光伏板201与其电力输出端212相联构通，收获其产生的电能。此终端可与电负载或存储电池，如一个或多个电池相联构通而对外供电。一种导热透明保护板或膜203设置在光伏板201的前表面与该蒸馏塔液体204之间而实现热接触。该光伏板温室蒸馏系统200还包括一种由透明材料如透明的塑料构造形成的可冷凝蒸汽的拱形或弯曲的天花板顶部205，和多个侧壁206支撑其透明的天花板205。合适于制蒸馏温室壁206的材料包括液气密封性的材料，例如，透明的塑料薄膜。其中，蒸馏室腔由热传导的透明保护板或膜203设置在光伏板201前表面上作为其底部，墙206作为其室壁，和拱形或弯曲的冷凝蒸汽的透明天花板205作为其室的顶部。蒸馏腔室内的蒸馏液体204以上的顶部空间215允许蒸汽从蒸馏海水液体213上升到天花板(内表面)，在那里被冷凝形成冷凝液滴214。

一组冷凝水收集槽207设置在天花板205以下的室内壁周围。冷凝液收集槽207可自动收集来自天花板的冷凝液214，因为当蒸馏液蒸汽213在天花板上冷凝后，其冷凝液滴会沿着天花板向着下面的墙壁滑行进入收集槽207。至少一条冷凝液收集管208与冷凝水收集槽207和一个或多个冷凝液罐209构通。一种冷凝液管出口216延长到冷凝水收集箱209。光伏板温室蒸馏系统200还包括至少一个源液体入口210和至少一个可调节液体出口211。其入口和出口与光伏板温室内的蒸馏液204相构通。可调节的液体出口211从墙壁间隔延伸至高于该蒸馏液204的一个高度H5。这从蒸馏室延伸的液体出口111可调节的高度H4是在光伏面板的上方。如图所示，液体入口210是一个海水或盐水入口，而冷凝液收集罐209是一种淡水收集箱，收集的冷凝水214是最终从海水产制的淡水。

另一示例范性实施例展示一种修改后的光伏板温室系统接1200(图2B)，可用于许多地方，包括山侧斜坡，最好用倾斜角度安装，面对阳光进行发电与蒸馏。该温室蒸馏系统1200使用了一种亲水性透明材料制成的可湿性层1204用于腔室空间1215下的蒸馏液中。这是一个密封的蒸馏液腔系统，其中包括一个底部或后部绝缘的太阳能发电板1201安装在绝缘绝热体构造的基座1202。由于这种亲水性透明可湿性层1204的使用，即使当该蒸馏温室系统倾斜之时，也可确保其蒸馏液完全覆盖在太阳能电池板的表面上，有利于蒸馏。根据其中的一个实施例，即使当抬起该蒸馏温室的左端，使致显著高于其右端，直到完全垂直的位置时，由于这种可湿性透明材料层的亲水性和毛细效应，也能克服重力作用，使其蒸馏液体保持在太阳能光伏板的表面上。可用于这种应用的可湿性透明材料包括(但不限于)：亲水性的透明的聚合物材料(如亲水性丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物)，二氧化钛(TiO2)纳米管阵列的超亲水性和透明的薄膜，透明性亲水性二氧化钛薄膜亲水性溶胶-凝胶衍生的壳-核式二氧化硅/二氧化钛(SiO2/TiO2)透明薄膜，葡聚糖多元醇的双环氧化合物，聚乙烯吡咯烷酮和的聚二甲基丙烯酰胺共聚物与聚合的α-不饱和基团的加聚异氰酸酯和阴离子表面活性剂，亲水性的聚丙烯酸网络结构材料，亲水性透明树脂，透明的亲水性涂料，亲水性的玻璃纤维，亲水性的玻璃珠，亲水性的透明凝胶材料，亲水性有机的透明凝胶，亲水性纤维素薄膜(透明)膜，亲水性透明塑料纤维，多孔聚(甲基丙烯酸甲酯)膜，含钛(Ti)介孔二氧化硅薄膜，透明的亲水性多孔塑料薄膜，以及它们的组合。

该光伏板温室蒸馏系统1200(图2B)的其他元件与图2A所示的类似。简单地说，光伏板与其电力输出端子1212连通，收获产生的电能。这些终端可以与电负载或储电器(如一个或多个可储电池)连通。一种热传导透明保护板或膜1203设置在光伏面板1201的前表面和透明材料制成的可湿性层1204之间而实现热接触。该光伏板温室蒸馏系统1200还包括一种由透明材料如透明的塑料构造形成的可冷凝蒸汽的拱形或弯曲的天花板顶部1205，和温室系统的侧壁1206支撑透明的天花板1205。可用于构造这种温室壁1206的合适材料包括，但不限于，液密性和气密性的密封材料，例如，透明的塑料薄膜。简言之，该蒸馏腔是由热传导的透明的保护板或膜1203(在光伏板1201的前表面的顶部)作其底部，室壁1206作其壁，拱形或弯曲的可冷凝蒸汽的透明天花板1205作其顶部。在蒸馏液1204润湿的透明材料层以上的蒸馏室顶部空间1215，允许蒸汽1213从该蒸馏液上升到天花板(内表面)，在那里被冷凝形成冷凝液滴1214。

一组冷凝水收集槽1207设置在墙壁和天花板1205的交叉点水平线以下的室壁周围。冷凝液收集槽1214，形同一种狭窄的排水沟，收集冷凝液，因为蒸气1213在天花板冷凝后，其形成的冷凝液滴1214会沿着天花板和墙壁向下滑行而进入收集槽1207。在蒸馏室的右端(液体出口1211上方)设置至少一个冷凝液收集管1208连通冷凝液收集槽1207，并连接至一个或多个冷凝液罐1209。一种冷凝液管出口1216延伸进入冷凝液收集罐1209。该光伏板温室系统1200还包括至少一种源液体入口1210和至少一个可调节的液体出口1211穿过温室的墙壁。该入口和出口与光伏板温室内的被蒸馏液润湿的亲水性透明材料层1204相构通。当光伏板温室倾斜抬起使其左端的高度明显高于其右端，其蒸馏源液1210会沿光伏板表面向下流动，而可湿性透明材料层1204可以暂时保留蒸馏液体，有利于其蒸发蒸馏。在这种情况下，从蒸馏形成的冷凝液滴，会沿1205天花板内表面和收集槽1207系统向下滑动进入收集管1208和在温室右端的冷凝液罐1209而收获，并同时发电。这种可用任意角度放置光伏板温室的灵活性，往往有助以最大的限度在地球表面上捕捉阳光。此功能还可使光伏板温室技术能在很多地方，包括斜坡山边，屋顶和建筑物墙壁，面向太阳使用，生产电和蒸馏产品。

根据其中的另一个实施例，如图3所示，光伏板温室蒸馏系统300具有一种拱形的蒸馏液腔系统。本实施例类似于图2A所示的实施例，共享许多共同的结构与实施方法。此外，本实施例中包括一个入口310引海水入到盐卤水蒸馏液系统304和盐卤水排出口311以除去用过的或浓缩的残余盐卤水。该系统还包括一个灵活的空气泵系统316，与其盐卤水蒸馏液及其上方的蒸汽213空间(即蒸馏腔室顶空间215)相构通，以提供干燥的空气送入该光伏板温室蒸馏系统。一种与天花板205相构通的尾气冷凝系统317具有一尾气出口管318连通蒸馏室顶部空间215，一个冷凝液排出口319和排气口320。该尾气冷凝单元317从蒸馏液以上的蒸汽顶空215收集蒸汽，使其冷凝并收集其冷凝水，和排放尾气或空气。

光伏板温室蒸馏系统的材料，包括(但不限于)玻璃，透明塑料和高分子聚合材料。如图1所示，一种热传导透明保护板或膜103，例如一个透明的塑料薄膜或膜，优选带防反射的材料，被放置在光伏面板101的前表面上，使其太阳热能，与该蒸馏液体104接触，作为其立即的散热器的接口。这种热传导透明板或膜103在蒸馏液体104底部分隔和保护光伏面板101，同时允许阳光通过并传导热。在一个实施例中，其热传导但电绝缘的透明板或膜103是由选自如下的无色(即清澈)透明材料制成：聚丙烯(polymethlamethacrylate)，乙酸丁酸纤维素，聚碳酸酯(Lexan)，乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)，聚丙烯，聚乙烯，和聚乙烯(HD)，导热的透明塑料，无色透明的导电性涂料，无色玻璃，硼硅酸盐玻璃，如硼硅玻璃，溶胶-凝胶，硅橡胶，石英矿物，透明的纤维素纳米纤维/环氧树脂纳米复合材料，玻璃-陶瓷材料，透明陶瓷，透明的塑料的含有防反射材料和/或涂层，透明玻璃含有防反射材料或涂层的组合。

在根据实施例的说明文，某些透明的塑料薄膜或膜被用来制造包括其底壁连接的光伏板的前(上)表面的整个蒸馏液腔。虽然这些透明材料热传导性有限，但它们或它们的组合可以被用来制造相对薄的板或膜，以使它仍然可以有较快的导热速度，减少在光伏板的热量积聚。蒸馏液作为光伏板的散热器，利用太阳能余热，汽化其液体作蒸馏。

光伏板的电子元件的热量积聚会严重限制其使用寿命，降低运营效率。根据本发明其中的一个实施例，使用一定的可注射成型的和可挤压的导热透明塑料的化合物被称为导热性的塑料也可以提供显著的好处，有利于热量管理和太阳能余热利用。某些导热透明塑料是通过配加合一定的导热性填料，例如某些透明陶瓷，聚合特制而成。加入导热填料的填充塑料可消除组件中的热点，使热均匀散开。其固有的低的热膨胀系数降低其收缩率，并可以在二维的关键部分取代某些金属，玻璃，陶瓷等材料.其它优点包括设计的灵活性，耐腐蚀性和耐化学性和减少制造光伏板连接的太阳能温室蒸馏系统的二次抛光。

在一个实施例中，其导热透明板或膜是由选自下列广泛的导热透明材料制成：无色玻璃，硼硅酸玻璃，硼硅玻璃，溶胶-凝胶，硅橡胶，石英矿物，透明的纤维素纳米纤维/环氧树脂纳米复合材料，玻璃-陶瓷，透明陶瓷，以及它们的组合。许多市售的光伏板的前表面(即朝向太阳的一面)往往已具有玻璃的保护面，允许阳光通过，但阻挡例如雨，冰雹和粉尘的环境影响，而保护了半导体晶片。因此，许多市售的光伏电池板可以用来制作若干太阳能温室蒸馏系统的基础，而不使用额外的导热透明板。然而，应用附加的导热透明保护板或膜与特殊的表面特性，如不粘附性，防反射，耐化学性能，以及耐机械损伤的特殊材料，例如氮化硅或二氧化钛，可为例如图3所示的太阳能发电利用海水产盐的光伏板温室蒸馏操作，提供额外的好处。

在一个实施例中，可冷凝蒸汽的透明天花板，由选自众多例如下列的无色或透明的塑料做成：聚压克力(polymethlamethacrylate)透明材料，乙酸丁酸纤维素，聚碳酸酯(Lexan)，乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)，聚丙烯，聚乙烯，聚乙烯(HD)，热传导性的透明塑料，无色透明的导电性涂料，无色玻璃，硼硅酸盐玻璃，硼硅玻璃，溶胶-凝胶，硅橡胶，石英矿物，透明的纤维素纳米纤维，环氧树脂纳米复合材料，玻璃-陶瓷材料，透明陶瓷，透明的塑料，含有一定的防反射材料或涂料，透明玻璃含有一定防反射材料或涂层，以及它们的组合。

根据另一个实施例，绝缘绝热保温载体材料，可优选作为光伏板背面或底部的基底使用。这种材料也可以被用在温室系统的若干侧壁，一般通过减少热传导，而减少了热损失。合适绝缘保温材料包括，但不限于，泡沫聚氨酯，聚苯乙烯泡沫塑料，矿棉。另外，也可以替代用作绝缘保温材料，包括但不限于生物质纤维，软木，稻草保温绝缘材料，如蛭石，玻璃棉，岩棉，玻璃纤维或玻璃纤维和矿物纤维。典型的温室结构材料还包括，但不限于，塑料材料，玻璃纤维增强的塑料材料，碳纤维复合材料，乙烯基酯，环氧材料，铝，钢，木材和它们的组合。

根据其中的一个实施例，其光伏电板包括(但不限于)：半导体光伏电池板由单晶硅，多晶硅，非晶硅，碲化镉，铜铟硒化物/硫以及它们的组合。各种各样的太阳能光伏电池板适合用于本发明。适用的太阳能光伏电池面板包括，但不限于，薄膜太阳能电池板，例如，如硅薄膜太阳能电池面板，碲化镉光伏电池板，铜铟镓硒太阳能电池板，多结光伏电池板，如基于砷化镓(GaAs)多结器件和三结砷化镓太阳能电池面板，染料敏化型太阳能电池面板，有机/聚合物太阳能电池板，光伏瓦，光伏烤漆面板，以及它们的组合。

在一个实施例中，使用光伏板界面交接的温室蒸馏系统可以蒸馏一系列液体，包括(但并不限于)：海水，微咸水，盐水，盐卤水，地表水，地下水，光生物液体培养基啤酒，甲醇溶液，乙醇溶液，丙醇(如正丙醇和/或异丙醇)溶液，1-羟基-2-丙酮溶液，丁醇(包括正丁醇，异丁醇，仲丁醇，和/或叔丁丁醇)溶液，环己醇溶液，叔戊醇溶液，戊醇溶液，十六烷醇溶液，多元醇[例如，乙烷-1，2-二醇(乙二醇)，丙烷-1，2，3-三醇(甘油)，丁烷-1，2，3，4-四醇(赤藓糖醇)，戊烷-1，2，3，4，5-五醇(木糖醇)，己烷-1，2，3，4，5，6-六醇(甘露糖醇，山梨糖醇)，庚烷-1，2，3，4，5，6，7-庚醇(Volemito1)溶液，不饱和脂族醇，如丙-2-烯-1-醇(烯丙醇)，3，7-二甲基辛-2，6-二烯-1-醇(香叶醇)，丙-2-1-醇(丙炔醇)溶液，脂环醇[例如，环己烷-1-1，2，3，4，5，6-肌醇(gekso1)，2-(2-丙基)-5-甲基环己烷-1-醇(薄荷脑)]溶液，伯醇溶液，高级醇溶液，醛溶液，醛水合物溶液，羧酸溶液，乳糖溶液，源自生物质的水解产物溶液，葡萄糖溶液，果糖溶液，蔗糖溶液，呋喃糖溶液，吡喃糖溶液，单糖，如三碳糖，四碳糖，五碳糖，六碳糖，溶液，低聚糖溶液，多糖溶液，乙酸溶液，丙酸溶液，柠檬酸溶液，乳酸溶液，丙酮溶液，和其它的有机溶液或溶剂以及它们的组合。

根据本发明光伏板温室蒸馏系统的一个操作实施例，其蒸馏源液通过入口被引进到位于光伏板正上方的区域或室腔，通过其导热透明保护板(或膜)与光伏板面实现热接触。如本发明的各种实施例中所示，透明导热保护板或膜的底面与光伏板面最好实现直接的物理接触，而使其透明板或膜的顶表面与蒸馏液接触。其结果是，当太阳光辐射通过导热透明的薄膜(或板)被光伏板吸收时，驱动光伏板发电与产热，在光伏面板所产的热，通过导热透明薄膜(或板)作接近一维型的热传导，把热传导到在其上方的蒸馏液体。接着，传递到蒸馏液的热量蒸发蒸馏液，蒸汽上升至室顶的拱形天花板，在哪里凝结或冷却。其拱形天花板可被空气，风和由热红外辐射到周围环境或外太空而被冷却。

参看图4，根据本发明的另一实施例，光伏板界面交接的温室蒸馏系统400具有一个密封的蒸馏液体腔系统，包括一个底部或背面绝缘的太阳能发电光伏板401安装在载体材料构成的绝缘基体402上。光伏板与其电力输出端子412构通，收获产生的电能。这些终端也与电负载或存储电池相构通而对外供电。一种导热透明保护板或膜设置在光伏板401的前表面与蒸馏液体404接触，传热到所示的盐卤水蒸馏液，或盐卤水光生物培养液。光伏板温室蒸馏系统400还包括一个倾斜或成角度的可冷凝蒸汽的天花板405由透明材料如透明的塑料构成，并形成室蒸的顶部系统和多个侧面形成的壁支撑透明的顶棚天花板405。其液体蒸馏室由如下部件形成：导热透明的保护板或膜(在光伏面板401的前表面的顶部)作为其底表面，温室壁作为其侧壁，倾斜或成角度的可冷凝蒸汽的透明天花板405作为其上方。蒸馏腔室内的蒸馏液体404上的顶部空间415允许蒸汽413从该蒸馏液蒸发上升到天花板405(内表面)被冷凝形成液滴。

一组冷凝液收集槽设置在天花板405与墙壁交界以下的墙壁周围。该收集槽形似一种狭窄的通道或排水沟收集沿着天花板和墙壁向下滑行的冷凝液滴。设置至少一个冷凝液收集管与收集槽和一个或多个冷凝液潘贮罐409连通。光伏板温室蒸馏系统400还包括至少一个源液体入口410和至少一个可调节液体出口411穿过温室壁。这入口和出口与温室内的蒸馏液体404构通。可调节的液体出口延伸到温室壁外，比蒸馏液体404的水平位置高一个高度H6。这从蒸馏室延伸出的液体出口411可通过调节与光伏面板的相对高度H6而被调控。

光伏板温室蒸馏系统400包括与该蒸馏液和蒸气空间相构通的提供二氧化碳的系统419。还包括一种尾气冷凝系统417，具有尾气管道431穿过天花板405，与蒸馏室蒸汽顶部空间415相通，也与一个冷凝液排出口432和排气口433连通。尾气冷凝系统机组417从温室蒸馏液以上的顶部空间收集蒸汽，凝结其蒸汽和收集冷凝水，和利用通风口排放尾气。

在本实施例中，其蒸气-冷凝的透明天花板405的最上方上，具有一个冷水腔室系统418，可通行冷水而被冷却。其中，至少有一个冷水流入口420，可为冷水腔室418引入冷水。通过水腔室418的水被多个出口421，422收集。视天花板表面材料特性而定，其天花板的倾斜角α应该至少大于约5度，优选为约15度至30度，和更优选为大于30度到70度，以防止冷凝液滴从天花板上表面自由下落掉入到在其下面的蒸馏液体404中。以这种方式，当蒸气413在天花板上凝结，冷凝的液滴沿着倾斜的天花板405内表面向下滑动，通过液滴与壁的表面张力和重力的相互作用，最后流入蒸馏室周围集合的槽管而被收集。所收集的冷凝液通过冷凝液转输管通过使用重力被输送至冷凝液收集罐409。另外，冷凝液通过串联输送到另一个蒸馏室中，重作蒸馏，直到得到所期望的结果与最终馏出物。

一般来说，近85％的太阳光能量作为热量耗散在太阳能发电板。使用这种太阳能余热，根据地理位置和季节变化而定，可以使蒸馏室中的液体温度升高到约30℃至70℃。这种所得的温度足以蒸发许多挥发性物质或溶剂，如乙醇和水。从该蒸馏室的蒸气被冷凝在天花板的内表面上，该天花板是透明的，可以通过辐射热红外线到周围环境或由周围环境空气及风主动或被动地冷却。由于蒸汽凝结，冷凝液生长成细小液滴，沿着倾斜的或拱形天花板顶面的表面张力和液滴重力的相互作用下，流入集合在蒸馏室周围的槽管而被收集。对于某些挥发性物质(如乙醇)，其在冷凝物中的乙醇浓度显著高于在蒸馏源啤酒液体中的(通常为

的乙醇)，因为在蒸气中的乙醇与水的比值通常大于在蒸馏液中的。因此，本发明的光伏板温室蒸馏系统，可利用太阳能余热，从蒸馏液收获挥发性物质(如乙醇)，而同时生产太阳能电力。

当挥发性溶剂，例如水或有机溶剂(例如乙醇或甲醇)，从太阳能温室蒸馏液蒸发而被除去时，非挥发性溶质，包括盐和糖，保持在蒸馏室中。因此，随着光伏板面交接的温室蒸发/蒸馏过程的进展，非挥发性的溶质的浓度会增加，直到其饱和浓度和由此产生溶质沉淀。因此，光伏板界面交接的温室蒸馏技术也可浓缩和收获非挥发性的物质。

从光伏电池板产生的热量可使蒸馏液的温度升高至高达约30-70℃。因此，在一个实施例中，耐热光伏板用于太阳能发电和利用余热驱动蒸馏，为获得最大的能源利用效率和生产效益。对于具有太阳光聚光系统的光伏板蒸馏温室，如图6所示，上述操作温度高于100℃，高耐热(HT)的光伏板是在此应用之首选。

在一个实施例中，如图4所示，光伏板温室蒸馏系统400包括一个水腔室418连接并覆盖在透明的天花板405上。这可以通过在天花板上的腔室中流动的冷却水，以提高在蒸馏过程中的天花板的冷凝作用。使用冷却水式的吊顶系统的蒸馏室，有助于保持光伏板较低(温和)的温度，使光伏板401的发电作用更有效。

图4还展示，一种双功能太阳能温室系统，即可通过温室蒸馏而共同产生太阳能电力412和淡水，也可把光伏板温室蒸馏系统用作光生物反应器/蒸馏温室，将其与二氧化碳源喂饲系统419和尾气冷凝单元417与培养盐卤水光生物的蒸馏液404连接。在本实施例中，蒸气冷凝的天花板405具有一种透明的冷却液流动的水腔室418。使用水冷式天花板系统418，通过增加冷却顶板的内表面处的蒸汽冷凝率，增强蒸馏过程的功效。当太阳光驱动光伏发电与产生热量，从该蒸馏液中蒸发上升的蒸气413携带热能到水冷式的天花板405，在那里蒸气凝结成液滴而散热。因此，使用水冷式天花板系统418，可降低蒸馏液404的和光伏板的温度，使与蒸馏液体热接触的光伏板保持一个中等温度水平，这是有利于许多太阳能光伏板401的发电功效，尤其是对那些热敏感的光伏板，有利增强光伏发电。

图5展示，一个实施例的尾气冷凝和排气单元517，用于在本发明的太阳能电池板为基础的温室蒸馏系统。尾气冷凝和排气单元517包括一种冷水浴室523，一种尾气冷凝盘管524，一气体/蒸汽冷凝液室525和一个垂直的排气管526。在操作中，尾气冷凝盘管524，气体/蒸气冷凝室525，垂直排气管526，都利用流动的冷水通过冷水浴室523而冷却，通过垂直排气管排气之前，尾气中的水蒸气沿冷凝盘管冷凝。这种尾气冷凝和排气单元的实施例是有用的。当尾气从温室进入冷水浴室523中的冷凝盘管524，其蒸气沿冷凝管凝结，冷凝液随着重力流入气体/蒸汽-冷凝液室腔525，在那里冷凝液积聚在凝液室腔的底部。然后，被除去了蒸气的尾气通过一个垂直的排气管526在尾气冷凝室的上部排出。并通过位于冷凝室底部的冷凝液排出口528，收获冷凝液，包括淡水。

在一个实施例中，如图2所示，使用光伏板温室蒸馏系统产生太阳能电力212，并同时通过海水入口210引入海水作蒸馏制淡水，生成的淡水被收集在收集罐209，而盐卤水产品从蒸馏液出口211排出。在操作中，蒸馏源液体，例如海水，最初是通过液体的沉淀和过滤纯化，以从源液除去任何不希望的污染物和颗粒。一个干净的源液体通过入口引入到蒸馏室，在蒸馏液腔中，太阳光或太阳辐射被用来驱动光伏发电和发热。其太阳能电池的废热被用于蒸发液体，例如水分子从蒸馏液体(例如海水)中蒸发。所得到的蒸汽被冷凝到一个倾斜或拱状的透明天花板，形成冷凝水，即，冷凝的淡水液滴，液滴在与天花板内表面的张力和重力的相互作用下，沿倾斜的天花板系统的内表面滑动流入周围的冷凝水收集槽管道系统而被收集。所收集的冷凝水，即淡水，通过一根管子从冷凝水收集槽输送到收集淡水的储存罐。当溶质，如盐，在蒸馏液中的浓度达到预先设定的高浓度目标，如成盐卤水产品时，就通过可调的盐卤水液体出口而被收获。这些操作步骤可重复周期性地执行，以达到更理想的发电，制淡水和盐卤水的结果。这种操作具体过程包括以下步骤：a)若必要时，预净化蒸馏源的液体，如通过液体沉淀和过滤，以从源液中的海水除去任何不希望的物质和颗粒；b)通过蒸馏室入口引入干净的源液体；c)使用阳光推动蒸馏液室光伏发电和发热；d)使用其太阳能余热汽化蒸馏液；e)冷凝上升的蒸汽到倾斜(拱形)的透明天花板；f)收集通过利用表面张力和重力的相互作用而沿倾斜的天花板内表面滑动进入收集槽系统的冷凝水；g)通过一根管子输送收集的冷凝水到淡水收集储罐；h)当蒸馏液中的溶质(如盐)浓度达到一定高的时侯，通过调节蒸馏液出口，收获盐卤水产品；和i)重复步骤a)至h)的多个操作周期来实现更理想的发电，产淡水，和制盐卤水的结果。

在一个实施例中，根据本发明的示例性过程，可使用多个或一系列光伏板界面交接的温室蒸馏系统的操作周期，实现更理想的结果。在此过程中的任一步骤a)至i)，在某些特定的操作条件下，可以根据需要作调整或修改。例如，当使用如图4所示的具有水冷式蒸汽冷凝天花板的光伏板温室蒸馏系统时，在步骤e)中，可应用冷水通过水室的天花板系统，而提高蒸汽的冷凝效果。根据本发明，这些操作步骤的任一步骤a)至i)，可全部或部分，或以其任何调整的组合使用，以增强的太阳能发电和溶剂蒸馏的效果。

聚集阳光的相关光伏板蒸馏温室系统

图6展示一种聚集阳光的光伏板界面交接的温室蒸馏系统600。在本实施例中，该系统包括，一种太阳光聚焦透镜和/或反射镜系统631，一种高耐热(HT)的太阳能电池板601，一种绝缘绝热的基底602，和一种导热的透明保护板或膜603设置在光伏板601的前表面和蒸馏液体604之间。与光伏板接触导电的是一对电引线612。一个拱形冷凝蒸汽的透明顶棚与液气密封材料形成的壁构成一体。一组冷凝水收集槽系统设置在顶棚下部的壁周围，与一个冷凝水收集管连接到冷凝液罐609。该系统还包括，一液体入口610，一个可调高度H7的液体出口611，和一个蒸汽出口632。

在本实施例中，如图6所示，大面积的透镜或反射镜631用于集中太阳光到一个面积相对较小(明显小于透镜或反射镜631的大面积)的光伏板601的前表面，这样它会产生高功率电和高热。这种强热可使蒸馏水等液体的温度迅速提高到它的沸点，产生热蒸汽和蒸馏水。另外，光伏半导体特性使光强度浓缩的光伏板601更有效地运作，只要其温度通过利用液体沸腾蒸发而冷却保持一个合适的高度(通常宜在100-160℃之间)。因此，增加太阳光的强度比，例如从约2至约20个太阳，通常可提高光伏板的发电效率。

在一个实施例中，通过利用收集/聚焦透镜和/或反射镜系统，聚集太阳光到耐热(HT)的光电板的蒸馏室中，以发电和产生例如约100℃以上的强热。由于使用的太阳光聚焦透镜/反射镜系统，可以收集和集中太阳光到光伏板的前表面，光伏面板(图6)的聚光的太阳光强度大大高于不使用聚光透镜系统的太阳光(图2)。因此，太阳光聚焦光伏面板接口的蒸馏室(图6)的温度可显着高于没有太阳光聚焦透镜/反射镜系统的实施例。例如，根据地理位置天气条件，当用聚焦透镜/反射镜系统，集中太阳光强度到约2至20太阳之间时，在约分钟内，就可以达到水液的沸点的温度(100℃)。现在市售的某些阳光收集/聚焦透镜和/或反射镜系统加大光强度到1000太阳。使用如此强大的阳光收集/聚焦系统，可产生大功率电力和非常激烈的热量。在建设收集和集中超过1.5个太阳的光伏板蒸馏系统的中，就宜使用耐高温的光伏板和结构材料，以适应较高温度(100℃以上)的操作。因此，聚集阳光的光伏板蒸馏室系统(图6)可被用于生产沸水，蒸气和热蒸馏水，并同时产生光伏电。

在一个实施例中，具有较高温度的聚集阳光的光伏板蒸馏腔室系统(图6)与本发明的其它蒸馏系统组合使用时，采用了串联结构。图7展示一系列的太阳能蒸馏系统700的一个实施例。该系列中的第二系统(图7，右)是图6所示的聚集阳光的光伏板蒸馏腔室系统。如图7所示，较高温度(高于100℃)的太阳光聚集光伏板蒸馏系统与产淡水的光伏板蒸馏系统结合使用。产淡水的光伏板蒸馏系统(图2)在这里，被用作该系列中的第一个系统(图7，左)；当然，产淡水的其它光伏板蒸馏系统也可根据本发明在此使用。由较低温度(例如，低于100℃，通常在约4℃至70℃的范围内)的光伏板蒸馏系统从海水产制的淡水(冷凝水)，经过一个冷凝液管708作为源液体原料，通入具有较高温度(高于100℃)的聚阳光光伏板蒸馏系统。这较高温度的光伏板蒸馏系统是用来做开水，热蒸汽，蒸馏水，同时产生高功率的光伏电。热蒸汽可有许多应用，包括应用于光生物培养基和生物反应器的灭菌。

根据另一实施例，可灵活修改光伏板蒸馏室系统，以用于其它的应用，如生产热水和太阳能发电。图8A展示一种修改后的光伏板蒸馏室系统800的实施例，用于产生热的液体，例如热水，并同时产光伏电。这种修改的光伏板蒸馏室系统800包括背面绝缘的耐热光伏板801安装在绝缘绝热支撑基座802上，和一个灵活的热传导透明的保护板或膜803安装在光伏板801前(顶)表面和液体腔室804的水(或防冻液)之间。灵活的绝热透明板或膜833被设置在水(或防冻液)液体室804和绝热空气室834之间，分隔这两个腔室。光伏板蒸馏室系统800还包括一个拱形的绝热性的透明天花板805(例如，一个透明的塑料盖)作为顶面，与由绝热和液气密封材料(如透明的塑料薄膜)制作的墙壁806连接成一体。水(或防冻液)液体腔室804的构造形成是由热传导的透明保护板或膜803作为其底部，由绝热液气密封的壁806的一部分作为其墙壁，和由绝热透明板或膜833作为其顶盖。然而，隔热用的透明板或膜833和拱形的绝热性的透明顶棚805一起形成绝热空气室834位于水(或防冻液)液体腔室804之上。该系统还包括源液体泵/进气口810，液体腔室804，一组可调节的热液体出口811，和光伏板连接电力输出器812。从水(或防冻液)液体腔室804延伸出的热液体出口811具可调节的高度H8。

根据一个优选的实施方案，最好选用绝热(而不是热传导)的透明材料，来制作可产热水的光伏板室系统(图8A)的天花板和墙壁。这与其它光伏板蒸馏室系统实施例(图1-41对比有所不同；图1-4所示的蒸馏室天花板最好选用具有一定的导热性能的透明塑料来制作，有利于蒸汽在其表面冷凝，促进蒸馏效果。相反，如图8A所示的修改后的光伏板室系统，有一个绝热空气室834配置在水(或防冻液)液体腔室804上方，以便提供更有效的绝热而保温(产热水)。在操作中，当太阳光通过绝热空气室834和水(或防冻液)液体腔室804，在光伏板驱动光伏发电时，就同时产生热量。这产生的热量通过透明导热膜(片)803，作近一维热传导到光伏板801上方的水(或防冻液)液体804中，从而产生热液体，如热水，这可为住宅和工业使用提供应用价值。

这经修改的光伏板室系统800(图8A)，也可与图6所示的太阳光聚焦透镜和/或反射镜系统631结合应使用，进一步提高生产热水的能力，并同时产生太阳能电力812。

图8B展示另一种经修改的光伏板背后室系统1800的实施例，用于产生热的液体，如热水或热防冻液，并同时产生太阳能电。热水或热的防冻液被用来为家庭和其它应用提供热能。这经修改过的光伏板室系统包括一个耐热的光伏板1801的背面安装在一个水或防冻液的液体腔室1804的顶部.这液体腔室1804有绝缘绝热支撑板1802作其底座，配置在光伏板1801背面(底部)的导热板或薄膜1803作其顶部，与周围的室壁相连一接而形成其腔室1804。即，水(或防冻液)液体腔室1804由导热板或膜1803作其顶部，一部分绝热和液气密封的壁1806作为它的墙壁，和隔热基地支撑材料1802作为其底部。一种灵活的绝热透明板或膜1833配置在太阳能光伏面板1801的顶表面和绝热空气室1834之间，以保持其太阳能热。一个拱形的热绝缘性的透明天花板1805，例如，一个透明的塑料盖，作为顶面与绝热液气密封材料(如透明的塑料薄膜)制作的墙壁1806相连为一体。然而，隔热用的透明板或膜1833和拱形的热绝缘性的透明顶棚1805一起形成绝热空气室1834位于太阳能光伏板1801的上方。该系统还包括源液体泵/进口1810，一个可调节的液体排出口1811与液体腔室1804连通。此光伏板室系统1800可以利用光伏发电的余热产生热的液体。在这个系统中使用防冻液，使本发明技术在所有季节，包括冰冻天气或冷地理位置，也可适用。

图8C展示另一种经修改的光伏板室系统2800实施例，它是用来产生热的液体例如热水或热的防冻液，而共同产生太阳能电。此系统2800有两个液体腔室：一个液室2804设置在光伏板2801上方，和另一液室1804位于光伏板2801的下方。简单地说，此系统2800包括：1)一种耐热的光伏板2801安装在水(或防冻液)液体腔室1804的顶部，是建立在绝缘绝热支撑基座1802上作为其底部，连接周围的室壁2806作为其液腔壁，和连接光伏面板1801背面(底部)的导热板或膜1803作为其顶部；2)一种绝热透明板或膜2833设置在绝热空气室2834和太阳能光伏面板2801的顶表面上方的液体腔室2804之间；3)一个拱形的绝热性的透明天花板2805，例如，一个透明的塑料盖，作为顶面连接绝热液和气密封材料膜(如透明的塑料薄膜)作为其壁2806；4)一种水(或防冻液)液体腔室2804设置在光伏板2801上面，由热传导透明板或膜2803作为其底部，绝热的透明板或膜2833作为其顶，连接周围的绝热液气密封壁2806作为其壁而形成液体腔室2804；5)绝热的透明板或膜2833和拱形的绝热透明的顶棚2805一起形成绝热空气室2834位于光伏板2801上面的液体腔室2804顶部上方；6)系统还包括与液体腔室2804连通的一个源液体泵/进口2810，和一个可调节的液体排出口2811，与液体腔室1804连通的液体入口2820和出口2821，和一组光伏板电力输出连接器2812。注意，使用两液室2804和1804能够更有效地利用太阳能光伏板的废热，同时有益于太阳能光伏面板2801发电的性能。

图8D展示另一种经修改的光伏板背后室系统3800的实施例，它是用来产生热的液体例如热水或热的防冻液，而共同产生太阳能电力。这系统包括：1)一种耐热的光伏板3801背面安装在水(或防冻液)的液体腔室3804的顶部；2)一种光伏板3801背面以下的水(或防冻液)液体腔室3804，由绝热基底支撑材料3802作为其底部，由设置在光伏板3801背(底)面的导热板或膜3803作为其顶部，连接周围的绝热液气密封壁3806作为其壁形成其液体腔室3804；3)一种灵活的绝热透明板或膜3833覆盖光伏板3801的顶表面，以保持太阳能热；以及4)该系统还包括与液体腔室3804连通的一对源液体泵/进口3810和可调节的热液体排出口3811，以及一组与太阳能电池板3801连接的电力输出器3812。

请注意，所有这些经修改的光伏板室系统800，1800，2800，和3800(图8A-D)，可以灵活选择使用在许多地方，不仅包括拉平的地方领域，但也包括有倾斜角度的房顶和斜坡山边。这种技术发明设计的灵活性，使得能以任何理想的角度放置光伏板室系统，往往可以帮助以最大的限度捕捉阳光。此性能也有助于把本发明的光伏板室系统应用在许多向阳建筑物的屋顶和墙壁上，作太阳能发电和产热液体。防冻液可以防止在寒冷的天气或冷地理位置的冰伤害光伏板室系统，使该技术有更广的适用范围。

光伏板蒸馏室系统的制盐应用

根据其中的一个光伏板界面交接的温室蒸馏系统实施例，该系统可用于从海水和盐水，生产淡水，盐，和电。图3展示利用光伏温室蒸馏系统从海水生产海盐而同时光伏发电的实施例。由于光伏板室系统的蒸馏过程在一个密封的蒸馏室内操作，蒸馏液和蒸馏产品可得到有效保护，免受常规的开放式池塘/盐田可能遭受的雨，灰尘，昆虫，鸟粪和其它不良环境污物的污染。因此，利用光伏温室蒸馏系统，比用传统的开放式池塘盐场，生产更清洁质量更可靠的海盐产品。不同于传统的开放池塘盐场通常需要相对干燥的季节(任何非季节性降雨可能会毁了盐场收获)，使用本发明的光伏板蒸馏系统，例如图3所示，即使在雨季或雨的地理区域，也可以生产出质量可靠的海盐，由于本发明的蒸馏室系统是密封的，并且能防止雨进入蒸馏液。因此，本发明的这一示实施例也代表了一种即防雨又防尘的海盐生产技术，可以部署在世界各地，使能利用海卤水制盐，而可减排或不排放海卤水到环境中。

迶着光伏板温室防雨防尘的海水蒸馏过程的进行，在蒸馏海水/盐卤水中盐的浓度会逐渐达到约35％以上。在这浓度下，盐结晶就会发生，其盐结晶最初通常会沉淀到蒸馏室的底部，而成为片状的盐。如图3所示，可通过利用空气泵316和尾气冷凝/排气系统317配备吹入干燥空气到蒸馏腔室而加快其盐结晶过程。由于干燥的空气引入，流经盐卤水液蒸馏304室，它加速了蒸发，并带走蒸气，通过尾气冷凝/排气系统(图5)，在那里排气前，水蒸汽凝结成淡水产品。利用从蒸馏盐卤液的水分子蒸发的加速，就可提高盐卤水中的盐结晶速度。海盐产品，然后可以很容易地从制盐蒸馏室收获。利用可折叠式的塑料蒸馏室，可通过卷起折叠式塑料蒸馏室，从其一端折叠到另一端的办法，以最小的成本收获海盐产品。

根据本发明的一个实施例中，例如图3所示，防雨防尘的制盐流程包括把干净的海水通过入口引入到蒸馏室。太阳光被用来驱动其光伏板发电和发热，其废热被用来从其蒸馏液中蒸发水。蒸气然后上升到一个倾斜或拱状的透明天花板而被冷凝成小液滴(淡水)，冷凝水与天花板表面和重力的相互作用下进入在室壁周围的一组收集管道，而被收集到淡水产品储存罐。吹干燥的空气经过其盐卤水蒸馏室和尾气冷凝/排气系统，增强结晶制盐，和收获盐卤水产品。这个操作过程具体过程包括以下步骤：a)把清洁海水通过入口引入蒸馏室；b)使用阳光推动蒸馏液室的光伏板发电和发热；c)使用太阳能光伏板的废热从该蒸馏液中蒸发水，d)蒸气上升到一个倾斜(或拱状)透明天花板上被冷凝成液滴(淡水)；e)利用设置在壁周围一组冷凝水收集槽通过冷凝液滴与壁表面和重力的相互作用收集冷凝水；f)输送所收集冷凝水(淡水)到淡水产品收集储存罐；g)利用通过蒸馏室尾气冷凝/排气系统吹干燥空气加强结晶制盐；h)从盐卤液蒸馏/制盐腔收获盐/盐卤产品，以及i)重复步骤a)至h)的多个操作周期，以达到更理想的结果。

可以重复使用上述光伏板蒸馏系统过程中的多个操作周期，以达到更理想的结果。上述过程中的任何步骤a)至h)，也可以根据本发明而作调整，以满足某些特定条件的需要。例如，当一个可折叠的塑料盐卤蒸馏/制盐腔被用于如图3所示时，步骤h)可以通过把盐卤蒸馏/制盐腔，从一端折叠起来的方式，以最小的成本收获盐/盐卤产品。在实践中，这过程的任何一个步骤a)至i)可以根据本发明，作全部或部分应用，和/或以任何调整组合使用，而增强从海水中生产盐和淡水，并同时产光伏电。

光伏板蒸馏室筛选耐盐生物的应用

在海水淡化常规工艺中，如多级闪蒸蒸馏或反渗透海水淡化过程中，往往把其中产生的大量盐卤废水排放到环境中，这会带来严重的环境问题。例如，海水淡化的反渗透工艺，可能需要处置盐度比正常海水两倍的残留盐卤废水。海底栖生物群落无法容纳盐度的极端变化，当这种盐卤废水返回到海洋时，许多滤食性动物会被盐度渗透压摧毁。此外，盐卤水的排出流量是相当大的，一般高达海水进水流速的40％(基于膜的技术，例如，反渗透工艺)，甚至90％(热技术，如多级闪蒸，包括冷却水)。

因此，任何能够以有利的方式(而不是向环境排放盐水)利用大量盐卤水的技术，会很有帮助。本发明可以帮助解决这个问题，因为它也教导如何高效利用盐卤水产品作为大面积培养藻类光生物的液体培养基，除了上述的光伏板蒸馏室系统的防雨防尘制盐过程之外。

创建利用盐卤水作为一种大面积的光生物液体培养基的能力很重要，因为大面积培养光生物(如藻类)光合生产先进生物燃料和生物制品，有潜力使用大量的盐卤水。为了建立这种富有成效地利用盐卤水(含盐5％以上)的能力，就需要发展和筛选某些特殊的高耐盐性的物种，如藻类或蓝绿藻类菌株。根据本发明其中的一个实施例，光伏板温室蒸馏系统及其相关的盐卤水制品，可用于帮助开发，筛选，培养某些特殊的高度耐盐的光合生物体。盐度往往与碱度相关。因此，一个优选的实施例是发展和筛选嗜碱(耐高pH值)和嗜盐(耐高盐度)产氧型的光合菌株。

根据其中的一个实施例，应用盐卤水产品开发和筛选(选择)高度耐盐光合生物，如高度耐盐藻或蓝藻，不仅可以利用盐卤水产品作为一种光生物液体培养基，同时也提供了一个显着的方法帮助在大面积光生物培养中实现一定的物种控制功能。例如，在传统的大面积培养蓝藻生产先进的生物制品中，往往需要一种有效的方法来实现物种控制以保持相对较纯的一种蓝藻大面积培养。在许多藻类的大量培养应用中，一个常见的挑战是在培养物生长时，某些有机材料(如乙酸盐和/或乙醇)会从藻细胞释放到液体介质中，以致使其它不良的微生物(例如异养型氧化细菌)的生长，它经常可以搞砸藻类培养。据其中的实施例之一，这一技术难题可以通过使用高盐度水(含盐5％以上)作为液体培养基培养某些特殊(罕见的)高度耐盐的光合生物体(如嗜碱(耐高pH)和/或嗜盐藻类和/或蓝藻)而被克服，因为大部分来自周围淡水环境的生物不能在高盐度的盐卤水中生长。因此，使用高盐度卤水液体培养基，只有某些专门开发(或选择)的高耐盐光合生物(如某些罕见的高度耐盐藻类(蓝藻)株)才可生长，就是一个显著的方法可帮助在大面积培养中实现物种控制。也就是说，应用光伏板温室蒸馏系统及其相关的盐卤水产品作为一种工具进行开发筛选培养某些特殊(罕见)的高耐盐光合生物也是一个重要的战略，使得能够利用盐卤水液培养这种专门开发出来的特殊耐盐藻类，并为生产先进生物燃料和生物制品的藻类大面积培养以最大限度消除异养型生物的生长污染。

据各种实施例之一，可以在液体培养基中存在高含盐量高pH值和各种温度条件下，通过测量它们的光合速率，如二氧化碳的固定和/或产氧气(O2)速率，来检定计量藻的耐盐和耐其它环境压力(包括但不限于酸碱度(pH)值，热，和/或过冷的)的能力。使用一个双或多反应器的流量检测系统可以同时测量的包括二氧化碳(CO2)光合固定速率，酸碱度(pH)值，氧气(O2)和氢气(H2)的光合释放，细胞密度，和光强度。双(或多)反应器流量检测系统的优点是，它允许在几乎相同的条件下同时测定两个或多个不同的样品。通过交换两个反应器之间的两个样本作重复检测，可以消除双反应器系统中的任何系统误差。因此，使用这种类型的双反应器系统，可为筛选耐盐性和/或耐其他环境压力提供可靠的测量。同样，也可测量和筛选藻对其他环境压力(碱度，热和冷应力等)的耐受性。

在一个优选的实施例中，用于开发和筛选的高耐盐性的光合生物选自藻类和/或蓝绿藻组成的生物群组。使用藻类和/或蓝绿藻有几个优点。它们可以低成本在一个开放的池塘和/或光生物反应器大量培养生长。按照本发明，适合开发和筛选高耐盐性的藻类包括单细胞藻类和多单细胞藻类。可以在本发明中选择使用的多细胞藻类包括(但不限于)：海带如海莴苣石莼(1atissima)藻，褐藻，松脆弱藻，墨角藻，锯齿麒麟菜，龙须纤细藻，水网藻，海藻，裙带(pinntifida)藻，粳稻(Saccharina)藻，条斑紫菜，沿海滩涂甘紫菜。合适的藻类也可选择饲自以下列藻类：绿藻，红藻，褐藻，硅藻，和蓝绿藻。适合绿藻包括：藻(Ulvales)，藻(Ulotrichales)，团藻目，藻(Chlorellales)，藻(Schizogoniales)，藻(Oedogoniales)，藻(Zygnematales)，藻(Cladophorales)，管藻，和藻(Dasycladales)。适用的紫菜藻属包括，角叉菜，藻(Cyanidioschyzon)，紫藻，江蓠，藻(Kappaphycus)，石花菜和藻(Agardhiella)。合适的褐藻属是：海带，裙带藻(Macrocystis)，海藻与藻(Dictyosiphon)等。合适的蓝藻属(又称蓝藻)包括(但不限于)藻(Phoridium)，集胞藻，藻(Syncechococcus)，颤藻，和鱼腥藻。合适的原绿藻(也称为oxychlorobacteria)属包括(但不限于)，原绿藻(Prochlorothrix Prochloron)，原绿球藻。合适的硅藻属是：小环藻，藻(Cylindrotheca)，舟形藻，海链藻，三角褐指藻。

在本发明中使用的首选藻类包括(但不限于)：盐藻(salina)，盐藻(viridis)，杜氏藻(bardowil)，隐甲藻，裂殖壶藻，衣藻，扁藻，小球藻FUSCA，小球藻，小球藻，利用椭圆小球藻，小球藻，雨生红球藻，藻(Parachlorella kessleri)，加明胶藻(Betaphycus)，角叉草，红藻，高温浴室藻(Cyanidium)，藻(Galdieriasulphuraria)，藻(Gelidiella acerosa)，龙须藻(changii)，卡帕藻，紫菜君子兰，金牛座藻(Ostreococcus)，紫菜，紫球藻，等鞭金藻，红藻弹力，江蓠属(Kappaphycus)，海带，海带属，礁膜属，微绿球藻，紫菜，紫属，裙带菜，石莼，石莼属，裙带菜属，三角褐指藻，舟形藻(saprophila)，羊栖菜(Cylindrotheca)，小环藻(cryptica)，眼虫藻，藻(Amphidinium)，共生藻(microadriaticum)，大藻(Macrocystis pyrifera)，粒藻(Ankistrodesmus)，斜生栅藻，扁藻(Stichococcus)，桑拿藻(Dunalielki)，和纤细藻(Stephanoptera)。

按照本发明为开发和筛选高耐盐性的产氧光合细菌藻(包括蓝藻和产氧光合绿细菌)的首选品种包括(但不限于)：嗜热的细长蓝藻(Thermosynechococcus)菌株BP-1，发菜藻菌株7120，细长聚球藻菌株PCC6301，蓝藻(Syncechococcus)菌株PCC7942，蓝藻(Syncechococcus)菌株7002，蓝藻(Syncechocystis)菌株6803，原绿球藻，原绿球藻菌株marinus MIT9313，绿球藻菌株(marinus)NATL1A，原绿球藻菌株SS120，螺旋藻(节旋藻)，螺旋藻PACIFICA，鞘丝藻，鱼腥藻，藻(Syncechocystis)，聚球拉长藻，聚球藻(MC-A)，束毛藻，聚球藻，聚藻菌株WH7803，蓝藻菌株WH8102，蓝藻(Richelia intracellularis)，发菜藻(punctiforme)，蓝藻(Syncechococcus)菌株7943，藻蓝(Synechocyitis PCC6714)蛋白缺失突变体株PD-1，蓝藻(Cyanothece)菌株51142，蓝藻(Cyanothece)菌株CCY0110，颤藻(limosa)，鞘丝藻(majuscule)，藻(Symploca muscorum)，菜藻(Gloeobacter)，藻(Prochloron didemni)，藻(Prochlorothrix hollandica)，绿球藻(marinus)，聚球藻WH8102，鞘丝藻(majuscule)，藻(Symploca muscorum)，聚球藻(bigranulatus)，冷颤藻(cryophilic)，藻(Phormidium sp)，发菜藻。层理鞭枝，喜温聚球藻苋-1，藻(Calothrix parietina)，喜温聚球藻(bigranulams laminosus)，聚球藻弗卡奴斯(Chlorogloeopsis fritschii)菌株PCC6912，聚球藻菌株MA4，聚球藻菌株MA19，嗜热的细长蓝藻(Thermosynechococcus)。

根据另一个实施例，耐盐光合有机体可以通过分子诱变基因工程和筛选而获得，其过程包括以下步骤：a)光合生物的分子诱变和/或的基因工程处理；b)在含具有一个关键临界盐浓度的盐卤水存在下，筛选高耐盐性光合生物；c)培养筛选所得的生物细胞使它们生长成菌落作进一步分离和筛选；d)用盐卤水作液体培养基培养选定的光合生物菌落；e)在高盐度(盐浓度范围为3％至约36％(盐饱和浓度))和/或在某些其它的环境条件，包括(但不限于)碱性，热和冷环境压力的存在下，通过测量光合速率进一步筛选高耐盐光合生物体；f)重复步骤a)至e)的多个操作周期，以达到更理想的结果。

在实践中，发展筛选耐盐性过程的任何步骤a)至f)可以被全部或部分地利用，和/或以其任何修改调整的组合，来实现更理想的结果。例如，各种实施例之一中的诱变光合生物的步骤，作了修改而采用了在本技术领域的技术人员已知的一系列的诱变技术，如辐射诱发突变，基因插入突变，化学诱变，细胞器膜质子和离子通道的基因分子工程。

开发和筛选高耐盐性的光合生物中，采用与其遗传背景和某些特殊功能的正确选择相结合的方法也是有利的。例如，从嗜冷的(cryophilic)藻类(菌)如已被定性为能够在摄氏4度进行光合作用的绿藻冷应变菌株CCMG1619作为宿主菌创建一个的高耐盐设计绿藻，可以在雪和冰，和/或耐寒的地方生长，从而使它，即使在寒冷的季节或地区，如加拿大，也可大量利用盐卤水作液体培养生长使用(郦氏等1995年，“温度对绿藻冷应变菌株CMP1619和野生型137C产氢气和氧气的影响”应用生物化学和生物技术51/52：379-386)。同时，从嗜热/耐热的光合生物体，如嗜热绿藻(如Cyanidium和Galdieria)和/或嗜热蓝绿藻(如，嗜热细长蓝藻(Thermosynechococcus)菌株BP-1和嗜热聚球藻bigranulatus)，创建一个高度耐盐耐热的设计藻类，允许本发明的实践使用可延伸到炎热的季节或地区，如墨西哥和美国西南地区，包括内华达州，加利福尼亚州，亚利桑那州，新墨西哥州和得克萨斯州，那里的天气往往是热的。一个高度耐盐设计藻类可选附加的功能包括叶绿素降低天线的尺寸，这已被证明，可提高光合生产率(郦氏等2002年“通过减少叶绿素天线面积提高光合效率”，应用生物化学与生物技术，98-100：37-48)。通过使用蓝细菌(Synechocystis PCC6714)的藻蓝蛋白的缺失突变体，已被实验证明，降低捕光色素的含量也可以减少光抑制(中岛氏等，1999“藻蓝蛋白缺失突变体集胞藻PCC6714减少光抑制”，应用藻类学杂志10：447-452)。因此，在其中的一个实施例中，一个高度耐盐藻选自：褐藻，红藻，绿藻，蓝绿藻，硅藻，海藻，淡水藻类，单细胞藻类，多细胞藻类，海草，嗜碱藻株，嗜盐藻株，耐寒的藻株，耐热藻株，捕光天线色素缺失突变体，以及它们的组合。

根据另一实施例，光伏板界面交接的温室蒸馏系统(图4)也可以用于原位耐盐光合生物筛选。例如，当蒸馏操作使温室蒸馏液的盐度达到所需的临界水平时，接种一个相对较少的量物种样品，例如，约0.1至1升的藻类或蓝细菌培养液(优选在其对数生长阶段，通常其叶绿素的浓度在每毫升液体培养约0.5-3微克叶绿素的范围内)可以被引入到10至1000升蒸馏室盐卤水液。虽然这接种物量包含超过数以百万计的藻细胞，但在一个比较大(例如10至1000升)的蒸馏室液体中，其接种物量对蒸馏室中的液体光学特性无显着影响，这样它对光伏板发电没有显著影响。在这种情况下，对蒸馏盐卤水液根据需要补充某些无机营养盐，如氮(N)，磷(P)，钾(K)，在的浓度范围，可提供一种光合自养生长条件。光合培养的生长也可能需要其它矿物营养元素，其中包括，如镁，钙，硫和碌，再加上一些微量元素锰，铁，铜，锌，硼，钴，钼。然而，根据盐水源，盐卤水液通常巳含有足够量的这些矿物营养素。但是，如果需要的话，所有的矿质营养可按完善的藻培养基配方，使用相对廉价的肥料和矿物盐，如碳酸氢铵(NH4HCO3)，或硝酸铵，尿素，磷酸钾(K2HPO4和KH2PO4)，七水硫酸镁(MgSO4.7H2O)，氯化钙(氯化钙)，七水硫酸锌(ZnSO4.7H2O)，铁(II)七水合硫酸(硫酸亚铁0.7H2O)，硼酸(H3BO3)，等等而提供。

在接种的藻细胞(微生物)中，只有那些能够容忍高盐度和有能力进行光合自养生长的，才能在如图4所示供给二氧化碳(CO2)的温室蒸馏盐卤水液中生长。其他的藻类细胞，不能忍受高盐度，会由于阳光照射下的光漂白作用，通常在几周内死去。在这个例子中，从单个高耐盐藻细胞在温室蒸馏盐卤水液(10至1000升)中生长到可见的水平(叶绿素每毫升约0.5微克)，根据其生长条件需要大约3个月或以上的时间。由于细胞的对数增长模式，大部分(约90％)的时间(如90天)，温室蒸馏盐卤水液(10至1000升，在这个例子中)基本上保持为无色液体，这完全可使阳光透过温室蒸馏盐卤水液到达其下的光伏板发电。此功能也使得它颇具吸引力，使用太阳能面板温室蒸馏系统在就地原址开发和筛选高耐盐光合生物，同时生产电力和淡水。按蒸发率，调整加入新蒸馏液的量，可以调整蒸馏液的含盐量到任何所需的水平。因此，使用如图4中所示的蒸馏系统。可以利用一系列的盐浓度水平(盐度)实现就地筛选耐盐光合生物；这一系列的盐浓度从约3％的盐浓度至：4％，5％，6％，7％，8％，9％，10％，11％，12％，13％，14％，15％，16％，17％，18％，19％，20％，21％，22％，23％，24％，25％，26％，27％，28％，29％，和30％盐，及饱和盐浓度(35-36％盐)。

当一个高耐盐性藻类通过光伏板温室蒸馏系统(图4)筛选培养出来时，可以经特性检定，用于该领域的许多应用。例如，使用基因合成生物学/遗传转化高耐盐的光合生物宿主，可以创建一系列高耐盐性的设计光合生物生产先进生物燃料，如氢气(H2)，乙醇，丁醇等。通过分子遗传学与基因合成生物学相结合创建设计光合生物的艺术，最近巳被披露在国际专利申请号PCT/US2009/034780和其他地方。

据其中的实施例之一，以达到理想的结果，一个高度耐盐性光合生物体如藻类或蓝藻，应当能够在液体培养基中耐受至少5％以上的含盐量，优选者能够耐受10％以上的含盐量，更优选者耐受15％以上的盐，并且最优选者能够耐受20％以上的盐甚至盐的饱和浓度(含盐量约35％)。成功发展这样一种超级的可以容忍20％以上的盐浓度甚至盐饱和浓度(含盐约35％)的高耐盐性藻类或蓝绿藻类菌株，就使盐卤水产品能够被用作其液体培养基。由于大多数来自淡水和/或海水(含盐3％)的异养型微生物，不大可能能够容忍如此高的盐度(20-35％的食盐)，使用这样一种超级(罕见)高耐盐藻类菌株，会更容易维持一个相对纯净的大面积藻类培养，实现大面积利用盐卤水液培养光生物从二氧化碳(CO2)和水(H2O)生产先进生物燃料和生物制品。通过利用大面积盐卤水液光生物(藻类)培养与基因合成生物学的应用，可产生选自下列的先进生物燃料和生物制品：氢气(H2)，乙醇，丁醇/异丁醇，丙醇，戊醇，己醇，庚醇，辛醇，壬醇，癸醇，十一烷醇，十二烷醇，十四烷醇，鲸蜡醇，硬脂醇，长链醇，支链醇，高级醇，类异戊二烯，碳氢化合物，血脂，二十二碳六烯酸的ω-3脂肪酸(DHA)，二十碳五烯酸的ω-3脂肪酸(EPA)，花生四烯酸的ω-6脂肪酸(ARA)，醋酸，蛋白质，叶绿素，类胡萝卜素，藻蓝蛋白，别藻蓝蛋白，藻红蛋白，其衍生物/产品相关的物种，以及它们的组合。

请注意，当海水(含约3％盐)按照本发明蒸馏成高盐浓度的盐卤水液(含有约20-35％的盐)时，其约90％的水被提取为淡水。剩余的盐卤水液(含约20-35％的食盐)，现在可以用来作为一种液体培养基大面积培养专门开发的超级(罕见)高耐盐性的光合生物(藻类)，生产先进生物燃料和生物制品。所用过的盐卤水液藻可被收获和提取生物物质和生物燃料(如脂类)，或通过进一步的蒸馏/蒸发，使成为干燥的藻类生物质/盐的混合物，可被用作动物饲料添加剂进行处理。此外，干燥的藻类生物质/盐的混合物可以被热解或燃烧产生能量和粗的盐，也可有其他的应用，包括用于作为除冰道路盐。因此，这种实施方式，也代表着一个全面的清洁太阳能光伏板温室蒸馏能源技术系统，可以产生电力，淡水，海盐和盐藻培养与近零废物排放。

多个蒸馏室的集合操作

根据其中的一个实施例，多个(任意数目的)各种光伏板蒸馏温室(如1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12个等)可被串联和/或并联集成使用，也可与光生物反应器结合的组合来使用，以实现更理想的结果，包括(但不限于)生产和收获先进的生物燃料(如乙醇)和生物产品。图9A和9B展示一套由光生物反应器与多个光伏板蒸馏温室组合的集成系统900的实施例，用于盐卤水光生物培养生产乙醇和利用蒸馏温室多级蒸馏收获所产的乙醇，并同时产生太阳能电力。如前所述，国际申请号PCT/US2009/034780最近披露了一套基因合成生物学的应用方法，以创建设计光合生物(如蓝藻)，在大面积液体培养中利用二氧化碳(CO2)和水(H2O)光合生产先进生物燃料乙醇，以及一套相应的温室蒸馏系统技术，收获光合生物生产的乙醇。图9A展示如何把从光合产乙醇生物反应器950温室蒸馏收集的冷凝液914，用管道908输送进入下一个光伏板蒸馏温室，作为啤酒液904在多个光伏板室蒸馏系统900中作重复蒸馏。据其中的一个优选的实施例，最好把第一蒸馏温室中的冷凝液收集槽管设置到足够高的位置，使其收集的冷凝液可以随着高度差落利用重力，经过输送管流入下一个蒸馏室，而无需任何泵送。如图9A所示，冷凝水输送管908的出口应该被浸没在下一个蒸馏室的啤酒液中，使液体阻止温室之间的任何不希望的蒸气交换。

在这实施例中的第二个蒸馏温室(图9A，中)是一个太阳能光伏板蒸馏室系统，其中的液体啤酒904(来自产乙醇生产的光生物反应器温室950的冷凝液914)使用其下方的太阳能光伏板101的余热作重新蒸馏。也就是说，冷凝液914通过一根管子从温室(图9A，左)输送到光伏板蒸馏室(图9A，中)作再蒸馏。蒸馏腔室和光伏面板(中，图9A)由一个透明和不透液(只允许阳光和热量经过)的板和/或膜903分隔。利用太阳光驱动光伏板发电及产热。共同生成的太阳热能使光伏板101上面的含乙醇液体(啤酒)再蒸发。其蒸汽913，然后上升凝聚到天花板905的内表面。以类似的方式，通过使用一个倾斜的顶面和一个在天花板之下的温室壁周围的冷凝液收集槽管道907收集冷凝液914。这从蒸馏温室(图9A，中)收集的冷凝物中的乙醇浓度(通常含约1-70％的乙醇，根据源啤酒和操作条件的范围内)常会比在第一个蒸馏温室(图9A，左)收集的(含约0.5-40％的乙醇)更高。使用第三蒸馏室(图9A，右)和/或再经更多次蒸馏，可以达到越来越高的蒸馏产品乙醇浓度。因此，这也是可以有效地利用阳光能同时光伏发电112和液体蒸馏收获乙醇909的例子。随着再蒸馏次数的增加，得到的蒸馏缩合液中的乙醇浓度(馏出物)通常会增加。通过这种分级数类型的温室蒸馏可达到的最大乙醇浓度为96％的乙醇，这是足够高的质量，可直接供作燃料运行使用乙醇或灵活燃料的汽车。因此，这技术以最大功效利用太阳能(包括可见光和红外辐射)：(1)光伏发电，(2)从二氧化碳和水光合产乙醇，和(3)通过一系列温室蒸馏以最小的成本收获产品乙醇。

请注意，在大体积的光生物液体培养基中的产品乙醇浓度，有时可能低于0.1％以下。使用传统的乙醇分离技术，如基于锅炉蒸馏柱的乙醇分离技术，是无法从这样低的乙醇浓度和这样大的液体培养基体积中收获乙醇的。然而，使用本发明的光伏板室蒸馏系统技术(图1-9)，就能够从这样的光生物液体培养基中收获浓度如此稀(有时液体培养基中的乙醇浓度低于0.1％)的乙醇，使其首先富集成乙醇浓度超过3％的啤酒液(冷凝液)，然后就可采用某些常规的乙醇分离技术，包括基于锅炉蒸馏柱的乙醇分离技术作进一步蒸馏处理。在这种情况下，光伏板温室蒸馏技术(图1-9)可与传统的乙醇分离技术，包括锅炉蒸馏柱乙醇分离技术，组合使用。除了太阳能发电和光生物乙醇产品的生产和收获，也可以利用该技术生产淡水，盐卤水产品，并盐卤水生物质培养基的副产品。因此，该技术从太阳能至产品的能量转换效率比目前的技术更高，预计将有许多种应用。

图9B也展示一套集成的温室蒸馏系统900的实施例，包括多个蒸馏室，作太阳能光伏发电，光生物乙醇生产和太阳能热驱动的温室蒸馏的组合。在这个例子中，在第一蒸馏温室光生物反应器950(图9B，上部)的设计生物体培养954利用二氧化碳(CO2)和水(H2O)产生乙醇。太阳能热驱动蒸馏光生物培养液954收获产品乙醇。从该蒸馏温室(图9B，上部)收集的冷凝液被输送到下一个光伏板蒸馏室(图9B，中)再作一系列蒸馏。据其中的一实施例，多个(任意数目的)的蒸馏室(如2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12等)，可用于串联和/或并联使用。正如前面提到的，当啤酒液通过串联使用的多个蒸馏室时，啤酒液中的乙醇含量可以删除，因此，从最后的重复蒸馏室排出残余的液体便成为纯的可以再循环的淡水，可用于作培养基中和/或其他用途。也就是说，使用这种集成的光伏板温室蒸馏盐水光生物乙醇的工艺技术，也能产生作为副产品的淡水。

来自重复蒸馏的缩合冷凝液被转移到第三蒸馏室(图9B，下)，它也可以包括多个再蒸馏的蒸馏室。最终从第三蒸馏室的馏出物通常含有10-90％的乙醇，在很大程度上也取决于源啤酒中乙醇含量。进一步的重新蒸馏可以实现较高的乙醇浓度。据其中的一实施例，多个(任意数目的)的蒸馏室(如2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12等)，可以串联和/或并联使用。重蒸馏次数的增加，可使馏出物的乙醇浓度增加到接近其极限。通过这种类型的分馏可达到的最大乙醇浓度为96％乙醇(持4％的水)，因为，在此浓度下(96％的乙醇，它也被称为共沸混合物)的蒸汽乙醇浓度不再比在液相中的高，因此分馏达到其极限。

虽然本发明已说明了多个实施例的描述和说明其化身体现，而已经相当详细描述，但它不是申请人的意愿来限制或以任何方式限制了附加的权利要求等细节。其它优势和修改将对本领域的技术人员随时显现出来。比如，在这里已相当详细地公开了光伏板蒸馏室技术系统(图1-9)生产淡水和海盐的例子，从盐卤水藻类培养和收获有机溶剂/生物燃料乙醇，同时产生光伏电力与太阳能余热利用。这里公开的相同的原理和方法可应用于其它相似的蒸馏液在除了以上列出的海水，淡水，盐水，盐卤水，地表水，地下水，光生物液体培养基，啤酒，甲醇溶液，乙醇溶液，丙醇溶液，1-羟基-2-丙酮溶液，正丁醇溶液，环己醇溶液，叔戊醇，戊醇溶液，十六烷醇溶液，多元醇溶液，脂环族醇溶液，伯醇溶液，高级醇溶液，醛的解决方案，醛水合物溶液，羧酸溶液，乳糖溶液，源自生物质的水解物溶液，葡萄糖溶液，果糖溶液，蔗糖溶液，呋喃糖溶液，吡喃糖溶液，单糖溶液，低聚糖溶液，多糖溶液，乙酸溶液，丙酸溶液，柠檬酸溶液，乳酸溶液，丙酮溶液，和其它的有机溶液和/或溶剂，以及它们的组合。

因此，本发明，在其更广泛的方面，不局限于在此公开了的具体内容的细节，代表性的装置和方法，并显示和描述的例子。

Claims (20)

1.本发明公开了一种由光伏电板界面交接的温室液体蒸馏系统，包括其操作过程与方法：使用由光伏电板界面交接的温室蒸馏系统，利用太阳能发电余热驱动温室液体蒸馏，使致能同时发电并制作蒸馏产品；其特征在于，所述蒸馏产品包括淡水，蒸馏水，热蒸汽，盐，盐水，盐卤，和大规模培养盐卤水光生物而生产先进的生物燃料和生物制品包括乙醇。 

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光伏电板界面交接的温室蒸馏系统具有一种密封性的蒸馏液腔系统，它包括：一种底部保温绝缘的太阳能光伏板；一种导热的透明保护板界面交接在光伏板和蒸馏液之间；一个可冷凝蒸汽的倾斜透明天花板覆盖光伏板和蒸馏液；一种由液气密封材料制成的室壁支撑天花板；一组位于天花板下方的墙上周围的冷凝液收集槽；一种冷凝液收集管连接冷凝液收集槽系统和冷凝液罐；一种源液入口和一个可调节的液体出口连通温室壁与蒸馏液。 

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的光伏板界面交接的温室蒸馏系统具有一种拱形的蒸馏液腔系统，它包括：一种底部保温绝缘的太阳能光伏面板；一种导热的透明保护板界面交接在光伏板和蒸馏液之间；一种拱形的可冷凝蒸汽的倾斜透明天花板覆盖光伏板和蒸馏液；一种由液气密封材料制成的室壁支撑天花板；一组位于天花板下方的墙上周围的冷凝液收集槽；一种冷凝液收集管连接冷凝液收集槽系统和冷凝液罐；一种空气泵进料系统穿过在蒸馏液位以上的温室壁；一种尾气冷凝系统穿过在蒸馏液位以上的温室壁；一种源液入口和一个可调节的液体出口连通温室壁与蒸馏液。 

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的光伏板界面交接的温室蒸馏系统具有一种制作热水的光伏板界面交接的温室系统，它包括：一种背面保温绝缘耐热光电板；一个灵活的导热透明保护板设置在光伏板和蒸馏液之间；一个灵活的热绝缘性的透明板设置在蒸馏液和位于上方的绝热空气室之间；一个拱形的热绝缘性的透 明天花板设置在光电板，蒸馏液和空气室上面；一种由热绝缘液气密封材料制成的室壁支撑天花板；一种源液入口和一个可调节的液体出口连通温室壁与蒸馏液。 

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的光伏板界面交接的温室蒸馏系统具有一种聚太阳光光伏板界面交接的蒸馏室系统，它包括：一种阳光聚焦系统；一种高度耐热的太阳能光伏板；一种作导热透明的保护板设置在光电板和蒸馏液之间；一个拱形的冷凝蒸汽的透明天花板覆盖光伏面板和蒸馏液体；一种由液气密封材料制成的室壁支撑天花板内墙；一组位于天花板下方的墙上周围的冷凝液收集槽；一种冷凝液收集管连接冷凝液收集槽系统和冷凝液罐；一种源液入口和一个可调节的液体出口连通温室壁与蒸馏液；一个蒸汽出口通过在蒸馏液上方的温室壁；其特征在于，所述的太阳光聚焦系统使太阳辐射集中在至少一部光伏面板上。 

6.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的光电转换板包括薄膜太阳能电池面板，碲化镉光伏面板，铜铟镓硒太阳能电池板，多结光伏电池板，染料敏化的太阳能电池面板，有机聚合物太阳能电池面板，光伏屋顶板，烤漆光电板，或它们的组合。 

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使用一种可冷凝蒸汽的透明蒸馏温室天花板和一种导热透明保护板设置在太阳能光伏板和该蒸馏液之间；其中所述的透明蒸馏温室天花板和导热透明保护板是由选自如下的导热透明材料组成：丙烯酸系(polymethlamethacrylate)，丁酸(乙酸丁酸纤维素)的Lexan(聚碳酸酯)，和PETG(乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯)，聚丙烯，聚乙烯，和聚乙烯HD]，热传导性的透明塑料，无色透明的导电性涂料，无色玻璃，硼硅酸盐玻璃，硼硅玻璃，溶胶-凝胶，硅橡胶，石英矿物，透明的纤维素纳米纤维/环氧树脂纳米复合材料，玻璃-陶瓷材料，透明陶瓷，含有防反射材料涂层，包含防反射材料和/或涂层的透明玻璃，和它们的组合的透明塑料。 

8.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：使用保温绝缘层用于光伏板蒸馏室的基座，其特征在于，所述的绝缘层是由选自如下的热绝缘材料构成的：聚氨酯泡沫，聚苯乙烯泡沫塑料，矿棉，生物质纤维，软木，稻草保温，蛭石，玻璃棉，岩棉，玻璃纤维，以及它们的组合。 

9.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的光伏板界面交接的温室蒸馏系统具有一种框架结构，它是由选自如下的材料组成：塑料材料，玻璃纤维增强的塑料材料，碳纤维复合材料，乙烯基酯，环氧材料，木材，铝，钢，以及它们的组合。 

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蒸馏液体包括海水，咸水，盐水，盐卤，地表水，地下水，光生物液体培养基，啤酒，甲醇溶液，乙醇溶液，丙醇溶液，1-羟基-2-丙酮的溶液，正丁醇溶液，环己醇溶液，叔戊醇溶液，戊醇溶液，十六烷醇溶液，多元醇溶液，不饱和脂族醇溶液，脂环醇溶液，伯醇溶液，高级醇溶液，醛溶液，醛水合物溶液，羧酸溶液，乳糖溶液，源自生物质的水解物溶液，葡萄糖溶液，果糖溶液，蔗糖溶液，呋喃糖溶液，吡喃糖溶液，单糖溶液，低聚糖溶液，多糖溶液，乙酸溶液，丙酸溶液，柠檬酸溶液，乳酸溶液，丙酮溶液，其它有机溶液，或它们的组合。 

11.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：通过液体沉淀和过滤的预净化蒸馏液体，以从源液消除任何不良物质和颗粒；通过入口引入预纯化的蒸馏液到光伏板界面交接的温室蒸馏系统中；利用太阳光驱动光伏板发电和产生热量；使用太阳能光伏板余热从该蒸馏液中汽化液体分子；冷凝汽化液体分子；收集其冷凝液；输送集到的冷凝液进入淡水储罐；当在蒸馏液中的溶质，例如盐的浓度达到预定浓度时，收获其溶质，盐水和盐卤产品。 

12.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的方法具有防雨和防尘的盐制作过程，包括：通过蒸馏室的入口引入洁净海水蒸馏液；利用太阳光来驱动蒸馏室光伏板的产电和产热；利用太阳能蒸馏室中的余热，从该蒸馏液中汽化水； 冷凝水汽到蒸馏室上方的透明天花板；使用一组设置在天花板下方室壁周围的冷凝水收集槽收集其冷凝水；输送集到的冷凝液进入淡水储罐；通过吹入干燥空气通过蒸馏室尾气冷凝系统，提高蒸馏室制盐结晶功效；从蒸馏室收获盐和盐卤产品。 

13.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的方法具有诱变的生物基因工程和分子筛选过程，包括：光合生物诱变；在盐卤水的存在下，选择高耐盐性的光合生物；生长选定的光合生物到形成菌落做进一步筛选；卤水液培养挑选菌落；在从3％到约36％的盐的浓度范围的存在下，并在一定的环境条件，包括碱度，热和冷应力，通过测量光合速率，进一步筛选高耐盐光合生物。 

14.根据权利要求13的方法，其中的高耐盐光合藻类光包括选自以下藻类品种：盐藻(salina)，盐藻(viridis)，杜氏藻(bardowil)，隐甲藻，裂殖壶藻，衣藻，扁藻，小球藻FUSCA，小球藻(sorokiniana)，小球藻(vulgaris)，椭圆小球藻，小球藻，雨生红球藻，藻(Parachlorella)，加明胶藻(Betaphycus)，角叉草藻，红藻，高温浴室藻(Cyanidium)，藻(Galdieria sulphuraria)，藻(Gelidiella acerosa)，龙须藻(changii)，卡帕藻，紫菜君子兰金牛座藻(Ostreococcus)，紫菜，紫球藻，弹力红藻，江蓠属，金藻，菌属藻(Kappaphycus)，海带，海带属，礁膜属，微绿球藻，紫菜，紫属，裙带菜，石莼，石莼属，裙带菜属，三角褐指藻，舟形藻(saprophila)，羊栖菜(Cylindrotheca)，小环藻(cryptic)，眼虫藻，藻(Amphidinium)，斜生栅藻(microadriaticum)，藻(Macrocystis pyrifera)，粒藻(Ankistrodesmus)，藻(Stichococcus)，扁藻，桑拿藻(Dunalielki)，和纤细藻(Stephanoptera)。 

15.根据权利要求13的方法，其中所述的高耐盐光合生物体是一个产氧光合细菌藻选自以下蓝藻品种：嗜热蓝藻(Thermosynechococcus)BP-1菌株，发菜藻7120菌株，细长聚球藻PCC6301菌株，蓝藻(Syncechococcus)PCC7942菌株，蓝藻(Syncechococcus sp)7002菌株，蓝藻(Syncechocystis)6803菌株，原绿球藻marinus MED4菌株，绿球藻marinus MIT9313，绿球藻marinus NATL1A菌株，原绿球藻SS120菌株，螺旋藻(节旋藻)，螺旋藻(Pacifica)，鞘丝藻，鱼腥藻，聚球藻拉长，聚 球藻(MC-A)，束毛藻，聚蓝藻WH7803菌株，蓝藻(Richelia intracellularis)，聚球藻WH8102菌株，发菜(punctiforme)，蓝藻(Syncechococcus)菌株PCC7943，蓝藻(Synechocyitis)菌株PCC6714，藻蓝蛋白缺失突变体PD-1，蓝藻(Cyanothece)菌株51142，蓝藻(Cyanothece)菌株CCY0110，颤藻(limosa)，鞘丝藻(majuscule)，蓝藻(Symploca muscorum)，菜藻(Gloeobacter)，蓝绿藻(Prochloron didemni)，绿球藻(Prochlorothrix hollandica)，绿球藻(marinus)，鞘丝藻(majuscule)，蓝藻(Symploca muscomm)，聚球藻(bigranulatus)，颤藻(cryophilic)，发菜藻(SP Phormidium)，喜温层理鞭枝蓝藻菌株，聚球藻苋-1，蓝藻(Calothrix parietina)，喜温聚球藻(bigranulatus laminosus)，聚球藻弗卡奴斯(Chlorogloeopsis fritschii)PCC6912菌株，聚球藻MA4菌株，聚球藻MA19菌株，和嗜热细长蓝藻(Thermosynechococcus)。 

16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述的高耐盐光合生物选自；褐藻，红藻，绿藻，蓝绿藻，一个高度耐盐藻硅藻，海藻类，淡水藻类，单细胞藻类，多细胞藻类，海草，嗜碱的藻菌株，嗜盐藻株，耐冷性的藻株，耐热藻株，捕光天线色素缺失突变体藻菌株，以及它们的组合。 

17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述的高耐盐光合生物能够容忍至少5％以上的盐浓度。 

18.根据权利要求13的方法，其中所述的高耐盐的光合生物体利用盐卤水培养生长而生产先进的生物燃料，生物制品，和生物质/盐混合物，实现近似零的废液排放。 

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述的生物燃料和生物制品选自：氢气(H2)，乙醇，丁醇，异丁醇，丙醇，戊醇，己醇，庚醇，辛醇，壬醇，癸醇，十一烷醇，十二烷醇，十四烷醇，鲸蜡醇，硬脂醇，长链醇，支链醇，高级醇，类异戊二烯化合物，碳氢化合物，生物油，脂类，二十二碳六烯酸的ω-3脂肪酸(DHA)，二十碳五烯酸的ω-3脂肪酸(EPA)，花生四酸的ω-6脂肪酸(ARA)，乙 酸，蛋白质，叶绿素，类胡萝卜素，藻蓝蛋白，别藻蓝蛋白，藻红蛋白，其衍生物/相关的物种，以及它们的组合。 

20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述的方法进一步包括通过太阳能温室蒸馏和蒸发干燥用卤水大规模培养的藻类；处理藻类生物质与盐混合物作动物饲料添加剂，及作除冰道路盐的粗盐产品。 

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