[发明专利]一种可移动式半导体温差发电仪

说明书

技术领域

 本发明涉及一种可移动式半导体温差发电仪，属于半导体温差发电应用技术领域。

背景技术

半导体温差发电具有无噪音、绿色环保、占地空间小、使用可靠性高、便于精确控制等技术应用优势。自然界中存在各种各样的温差环境，温差发电作为一种绿色发电技术，具有极其重要的研究教学价值和广阔的应用前景。目前学校企业和研究机构缺少这方面的教学实验研究设备，尤其缺少便于移动教学研究的可移动式半导体温差发电装备。同时，普通温差发电仪的发电效率仅为5-7%，难以大规模商业化应用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可移动式半导体温差发电仪，其发电效率可达到8-9%，且可移动便携、运行稳定，可以大规模商业化应用。

本发明采取的具体技术方案如下。

一种可移动式半导体温差发电仪, 包括移动台以及固定于其上的电源、恒温加热器、温差发电装置、采光装置、散热器和电路板箱；所述电源通过电源线分别和恒温加热器、温热发电装置、散热器及电路板箱相连；所述恒温加热器包括温控仪、热电偶、固态继电器和加热板；温控仪和电热偶、固态继电器分别相连；固态继电器的触头和加热板连接；所述散热器为导管散热器；所述温差发电装置通过数据信号线连到电路板箱；所述温差发电装置由半导体温差发电片组构成，其中半导体温差发电片组由多个半导体温差发电片串联形成，其一面为冷端，另一面为热端，分别和散热器的导管、恒温加热器的加热板相互紧密接触，半导体温差发电片组中彼此相邻的两块半导体温差发电片之间覆有一层多孔纳米金属膜层；所述采光装置由表面覆盖多级孔TiO₂/量子点/染料叠层结构薄膜的采光板组成；所述采光板和半导体温差发电片组的热端紧密接触；

所述电路板箱包括箱体、数据采集单元、主控单元和液晶显示屏，所述液晶显示屏设置于箱体上方，所述数据采集单元由Pt100铂热电阻、电压采样电阻和ADC模数转换电路组成，数据采集单元通过Pt100铂热电阻两端电压变化反映温差变化，通过电压采样电阻采集温差发电装置产生的电压和电流，再将采集的三路模拟信号经ADC模数转换电路转换成数字量后交由主控单元进行曲线拟合处理，主控单元处理后的实时温差及电压和电流数据显示在液晶显示屏上。

作为优选，所述移动台分为四层机构，其由四个空心支柱和四个水平支撑板组成；移动台上方设置推板；底部支撑板的下方设置滚轮。

作为优选，所述半导体温差发电片组由6个半导体温差发电片串联形成。

作为优选，所述多级孔TiO₂/量子点/染料叠层结构薄膜包括底层，中间层，次上层和最上层，所述底层为在采光板上制备的多级孔TiO₂薄膜；所述中间层为Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族量子点薄膜；所述次上层为半导体氧化物阻挡层；所述最上层为染料层。

本发明中的多级孔TiO₂/量子点/染料叠层结构薄膜根据申请号为“2013104412078”的发明专利申请的技术方案制备获得，通过涂覆法覆盖在采光板上。

本发明中，多孔纳米金属膜层由金属纳米纤维组成，其根据申请号为“201210158410X”的发明专利申请的技术方案制备获得，通过涂覆法覆盖在两块半导体温差发电片之间。