[发明专利]一种天线红外电池

说明书

技术领域

本发明涉及红外能应用领域，涉及一种利用宽带接收天线接收红外能并高效转化成电能的天线红外电池。

背景技术

煤、石油和天然气等化石能源是最古老、应用最普遍的能源。但它们是不可再生资源，正在不断的耗竭之中。据能源专家预测，地球上所蕴藏的可开采利用的煤和石油，分别将在200年和30～40年内耗竭，天然气按储采比也只能用60年。然而，随着社会的快速发展、人们生活水平的不断提高和人口的不断增长，能源消耗水平也将大幅度增长，尤其近50年来，其增长幅度相当大，给世界能源造成了极大的压力。

太阳能作为一种清洁能源，没有温室气体排放，不产生污染，具有良好的环境效益和社会效应，对人类来说几乎是取之不尽，用之不竭。太阳每小时发出的总辐射能量为3.8×10²³kW.h。太阳辐射到地球大气层的能量为17万TW，除去近1/3的能源反射回太空，地球表面接收的太阳辐射能量远远高于人类利用的太阳辐射能量，而一天内太阳辐照能量相当于全球所有发电厂运转250年所产生的能量。因此，在太阳能研究领域，如何将赐予地球的太阳能转化为人类直接利用的能量，是我们需要解决的问题，也是目前研究的热点和难点。

在太阳能中，除了可见光能外，还有红外能等形式。资料研究表明，太阳辐射光谱中，其中有40％在可见光区，50％在红外区，10％在紫外区。由于红外线亦属于电磁波，它具有电磁波的波动特性。与此同时，太阳照射在地球上，使地球和空气温度升高，使能量以热能形式储存起来，并源源不断的以红外能的形式辐射出来。

目前，太阳能利用不仅转化效率低下，而且利用率也很低。在太阳能利用上，大部分局限在太阳光能范围，而广泛存在的红外能量至今还没有开发利用。

发明内容

本发明的目的是针对以上现有技术存在的缺点，提供了一种天线红外电池，可实现红外——电的高效转化。

本发明采用的技术方案是：本发明提供的一种天线太阳能电池，包括红外电池板，红外电池板设有一个或以上红外电池基本单元，所述红外电池基本单元由红外接收天线、交直流整流器和与红外接收天线相邻的电极构成；所述红外接收天线，接收红外电磁波，将红外电磁波的能量转化成高频交流电能后输入交直流整流器；交直流整流器采用桥式整流电路实现，通过桥式整流电路将电极与红外接收天线相连接；所述交直流整流器，将红外接收天线所输入高频交流电能转化成直流电，通过电极提供直流电；当红外电池板设有一个以上红外电池基本单元时，红外电池基本单元通过电极级联。

而且，所述红外电池基本单元由一个作为红外线接收天线的宽带对称平面接收天线、四个构成桥式整流电路的整流MIN二极管和两个电极组成。

而且，所述宽带对称平面接收天线采用宽带平面蝶形天线，天线空间几何尺寸根据实际环境的红外辐射频率范围而定。

而且，所述电极采用排列在红外接收天线两个馈电点所在直线两侧的金属条带，电极延伸方向与红外接收天线两个馈电点所在直线方向一致；红外接收天线与相邻电极之间有空白区域，在保障电极与红外接收天线无直接电气连接和不影响红外接收天线电气性能条件下，由电极所用金属条带向空白区域作适当延伸；红外接收天线的天线体和电极材料相同，红外接收天线的表面为绝缘层。

而且，所述桥式整流电路构成方式为，在红外接收天线的每个馈电点与相邻两侧的电极之间分别跨接整流MIN二极管。

而且，整流MIN二极管与红外接收天线为一体化融合设计，即红外接收天线每个馈电点两侧分别与两侧相向电极之间跨放有金属窄条，金属窄条桥搭在红外接收天线的上表面绝缘层和电极的上表面之间，同一红外电池单元不同电极连接的金属窄条材料不同。

而且，当红外电池板设有一个以上红外电池基本单元时，红外电池基本单元通过电极级联的构成方式如下，

先由若干红外电池单元沿着电极延伸方向排列，相邻红外电池单元的同侧电极相互连通，红外电池单元呈并联形式，得到并联阵列；然后若干相邻的并联阵列共用一个电极，沿着垂直于电极延伸方向排列构成串联阵列；最后将若干串联阵列在主电极之间按照主电极延伸的方向并联排列组成红外电池阵，设置红外电池阵的主电极；各串联阵列最外侧的两个电极同时分别兼作该串联阵列的正负电极，其中串联阵列的正电极一端与正主电极相连接，串联阵列的负电极一端与负主电极相连接。

而且，设有透明玻璃盖板、红外反射薄膜、黑色吸光红外辐射体和隔热层密封容器，透明玻璃盖板、红外反射薄膜、红外电池板和黑色吸光红外辐射体依次放置在隔热层密封容器中。