[发明专利]激光照射光电或光热转换装置及方法

说明书

技术领域：

本发明涉及激光照射光电或光热转换装置。

背景技术：

光可分为不同波长，由于太阳照射到电池表面的光子能量范围很广，没有足够能量的光子穿过电池，不能使电池中电子逸出和进行光电转换，其数量约占阳光总数的50％。只有达到一定能量的光子才能使电池中电子逸出和进行光电转换，如果光子的能量比所需的能量多，则多余的能量会损失掉或转化成热量，上述两种效应就会造成电池中70％左右的辐射能损失，因此，要使大量光子具有足够的能量，通过阳光的自发辐射是不可能实现的，只有受控的激发照射才能够得以实现，受控激光具备实现上述目的的功能。

受控激光照射不受白天与黑夜的限制，可以实现全天候光电转换或光热发电。

发明内容：

本发明的目的是：1、通过受控激光照射在光电转换电池上进行光电转换，提高光伏电池光电转换效率。2、通过受控激光照射在光热转换电池上进行热电转换，提高光热转换半导体材料的光热转换效率。3、通过太阳光与激光组合，提高光伏电池光电转换效率或光热转换半导体材料的光热转换效率，降低激光器能耗。4、通过激光间断照射光伏电池，降低光伏电池的热量，提高光伏电池的光电转换效率。5、通过激光扫描照射光伏电池，实现一台激光机对多个电池片扫描，提高光伏电池的光电转换效率。6、通过激光器的可控泵蒲，获得更多高能量的光子。7、通过激光器发射最优带隙能量的光子，提高光伏电池的光电转换效率。8、中空光电转换电池或中空光热转换电池透光面板表面镀金属及其氧化物薄膜或非金属及其氧化物薄膜或纳米涂层，过滤无用和有害光子，提高转换电池的使用寿命和转换效能。9、用光电转换电池或光热转换电池获得的电能驱动激光发射器，实现能量自循环。10、多台激光发射器阵列排布和光伏电池阵列排布，实现规模化光电转换或光热转换。11、光电转换电池或光热转换电池制造成中空电池，中空电池腔内充满气体或液体或冷媒，中空电池腔内气体或液体或冷媒吸收激光热量，防止光热转换电池过热。12、两层或者多层具有不同带隙的不同光电转换材料叠合在一起，带隙较高的光电转换材料放在表面，吸收较高能量的光子，而带隙较低的光电转换材料放在下方，吸收较低能量的光子，实现多层发电。13、光电转换电池或光热转换电池上设温度传感器，温度传感器将光电转换电池或光热转换电池温度信息传递给信息处理中心，信息处理中心按照预先编定的程序将信息发送到控制器，控制器控制激光发射器的开或闭，调整激光发射器发出光量子的强度和数量，提高光电转换电池或光热转换电池的使用寿命和转换效能。

本发明提出的激光照射光电装置包括：激光发射器，光学谐振腔，激励源，激光工作介质，光电转换电池，激光发射器发出的激光照射在光电转换电池上进行光电转换。

本发明提出的激光照射光热转换装置包括：激光发射器，光学谐振腔，激励源，激光工作介质，光热转换电池，激光发射器发出的激光照射在光热转换电池上进行热电转换。

激光器包括：固体激光器，气体激光器，液体激光器，半导体激光器，自由电子激光器，光纤激光器，电激励激光器。

激光工作介质包括气体、液体、固体或半导体，激光工作介质可以实现粒子数反转。

激励源包括：电激励，光激励，热激励，化学激励。

光学谐振腔是在激光器相对两端面装上两块反射率很高的透镜，一块几乎全反射光，一块大部分反射光、少量光透射出去，透镜反射回到工作介质的光，继续诱发新的受激辐射，产生强烈的激光，从部分反射透镜端输出。

激光发射器透镜表面镀金属及其氧化物薄膜或非金属及其氧化物薄膜或纳米涂层，过滤无用和有害光子。

激光发射器发出的激光照射在光电转换中空电池上，中空电池腔内充满空气或氦(He)或氖(Ne)或氩(Ar)或氪(Kr)或氙(Xe)或氯(Cl)或溴(Br)或碘(I)或氮(N)或硫(S)或一氧化碳(CO)或氮气(N2)或氧气(O2)或二氧化碳(CO2)气体，照射在中空电池腔内气体上的激光将能量传递到上述气体上，上述气体经激光能量的二次泵蒲，将能量传递给光电转换电池或光热转换电池，提高光电转换电池的效能。

中空光电转换电池或中空光热转换电池透光面板表面镀金属及其氧化物薄膜或非金属及其氧化物薄膜或纳米涂层，镀膜透光面板用于过滤无用和有害光子。

激光发射器发出的激光间断照射在光电转换电池上进行光电转换或激光发射器发出的激光间断照射在光热转换电池上进行热电转换，间断照射使转换电池具有足够的散热时间。