[发明专利]聚光光伏电池的主动冷却

说明书

一种用于收割电力的余热收割设备（1000），包括切换装置（1200），该切换装置（1200）配置成在切换装置（1200）的温度越过预定温度时将磁场从第一区域输送到至少第二区域。

近年来，由于石化能源可用性的考虑以及环境考虑，可再生能源的发展不断增长。在不同种类的可再生能源中，太阳能是最丰富的。因此，对于如何收集太阳能且将它转换成电力存在密集的研究。在提出的不同技术中，光伏（PV）电池在本领域是公知的且被广泛地发展以增加其效率且降低其成本。

具体而言，已知：与提供相同功率量的标准光伏类型系统相比，聚光光伏（CPV）电池被较便宜地制造。这是由于这一事实：聚光光伏电池使用透镜来将太阳光聚焦在PV表面上，由于光汇聚，该PV表面较小。因此，需要的面积和材料减小。

在例如大于500倍的太阳光的高聚光比例，需要光伏电池的冷却。这是由于PV电池在较高的温度下较低效这一事实以及PC电池被极高温度损害的可能性。

为了冷却PV电池，诸如热耗散器之类的被动冷却变得复杂且因此昂贵。作为备选，已知使用主动冷却解决方案，其中，比如水或油的一些介质用于冷却电池。在这种方法中，冷却介质被加热且例如要么直接用作热水，要么用于运行用于电力产生的发电机。在后一种情况中，电力产生处理的效率相当低。

更具体而言，典型的CPV电池大小可以介于0.25cm²和1cm²之间。假设500的聚光比例，可以估算热量中约5至18瓦被浪费。这粗略地处于通过CPV电池转换成电力的能量幅度的相同量级。

因此，如果产生的热可以经由高效处理转换成电力，则在聚光光伏电池领域中将存在改善。

这种问题通过如所附独立权利要求限定的本发明解决。

更具体而言，本发明可以涉及用于收割电力的余热收割设备，包括：切换装置，配置成在切换装置的温度越过预定温度时将磁场从第一区域输送到至少第二区域。

归因于这种方法，余热收割设备能够以有效方式将热转换成电力。

在一些实施方式中，余热收割设备还包括：磁装置，配置成产生磁场；磁通量输送机，配置成输送通过切换装置的切换产生的磁通量；以及电力产生装置，配置成从磁通量产生电力。

归因于这种方法，余热收割设备能够使用简单的设计将热转换成电力。

在一些实施方式中，磁通量输送机的第一侧可以连接到磁装置的一个极，且切换装置可以放置在磁通量输送机的第二侧和磁装置的另一极之间。

归因于这种方法，磁场可以产生流经磁通量输送机的磁通量。

在一些实施方式中，切换装置可以是磁合金开关。

归因于这种方法，开关可以允许或阻止磁场的通过。

在一些实施方式中，电力产生装置可以包括缠绕磁通量输送机的线圈。

归因于这种方法，可以从磁通量产生电力。

在一些实施方式中，磁通量输送机可以是铁类型和铁磁合金中的任意一种，诸如Fe或Fe-P或FeSi或Ni/Fe45/55。

归因于这种方法，磁通量可以被有效地输送。

在一些实施方式中，磁装置可以是SmCo₅、Sm₂Co₁₅、Nd₂Fe₁₄B或Ba铁素体其中任意一种。

归因于这种方法，磁场可以被有效地实现。

在一些实施方式中，切换装置可以由Gd₅(Si_xGe_1-x)₄制成。