[发明专利]一种太阳能相变储能式温差发电装置及照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能发电领域，更具体地说，涉及一种太阳能相变储能式温差发电装置及照明系统。

背景技术

太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.2Kw/m²,相当于有102000TW的能量；太阳能与LED照明相结合具有一定的发展前景。虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点使它在照明系统中的作用也受到一定限制。目前，在太阳能照明系统及应用的现有技术中，主要采用太阳能光伏电池。但是太阳能光伏电池的生产成本高、效率较低，成为制约其推广应用的瓶颈；由于投射到太阳能光伏电池板上的光能只有一小部分转化成电能，这是因为它受很多因素的影响。太阳能光伏电池的效率要比理论计算值低很多。太阳能光伏电池中只有那些能量大于其材料“禁带”宽度的光子才能在被吸收时在光伏材料中产生电子-空穴对，而那些能量小于“禁带”宽度的光子即使被吸收也不能产生电子-空穴对，而只能使光伏材料变热浪费掉；当光伏材料“禁带”宽度增加时，被光伏材料吸收的总太阳能就会越来越少。太阳能光伏电池温度每升高1℃，则最大功率减少0.4％；因此，尽管在夏天太阳辐射能量比较大，如果通风不好，导致太阳能光伏电池温度升过高，也可能不会输出很大的功率。因此如何在单位面积内使太阳能的辐照能量得到充分利用，就成为发展太阳能照明工业的一大研究课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种太阳能相变储能式温差发电装置及照明系统，以解决现有太阳能光伏电池存在的因温度升高而导致的最大功率减少、效率降低的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种太阳能相变储能式温差发电装置，包括太阳能相变储能式温差发电板，所述太阳能相变储能式温差发电板包括吸热式凹型槽基板、温差热电发电模块和散热翅片，所述吸热式凹型槽基板的凹槽中填装有相变储能材料，所述吸热式凹型槽基板上方设有导热板，所述导热板通过导热胶封装，所述导热板的外层涂覆有吸热材料；所述温差热电发电模块的热端与吸热式凹型槽基板的高温端紧密接触，温差热电发电模块的冷端通过导热板和导热胶与散热翅片相连接。

上述方案中，所述相变储能材料包括固-固相变材料和导热粉，所述固-固相变材料为氨甲基丙二醇(amino-methyl-propanediol，AMPD)、(D)2-莰酮[(D)camphor,DC]、氨甲基丙二醇[AMPD]与(D)2-莰酮[(D)camphor,DC]的组合、季戊四醇[petaerythritol，PE]与新戊二醇酯[neopentylglycol，NPG]的组合、(D)2-莰酮[(D)camphor,DC]与琥珀腈[succinonitrile，SCN]的组合或(D)2-莰酮[(D)camphor,DC]与新戊二醇酯[NPG]的组合；所述导热粉为纳米碳管、石墨粉、铜粉或陶瓷粉。

上述方案中，所述相变储能材料为纳米TiO2微胶囊包覆无机物相变材料，所述无机物相变材料为：Mg(NO₃)₃·6H₂O/MgCl₂、Mg(NO₃)₃·6H₂O/Al(NO₃)₃·9H₂O、Mg(NO₃)₃·6H₂O/NH₄NO₃、Mg(NO₃)₃·6H₂O/LiNO₃、LiNO₃/NH₄NO₃/KNO₃、Ca(NO₃)₂/LiNO₃/KNO₃、Na₂P₂O₄·10H₂O或NH₄Al(SO₄)2·6H₂O。

上述方案中，所述相变储能材料为膨胀石墨与八水氢氧化钡的复合物，或膨胀石墨与石蜡的复合物。

上述方案中，所述吸热式凹型槽基板由铜、铜合金、铝合金或陶瓷制成。