[发明专利]一种光电转换存储装置及制备方法在审
申请号: | 201710597470.4 | 申请日: | 2017-07-21 |
公开(公告)号: | CN109286338A | 公开(公告)日: | 2019-01-29 |
发明(设计)人: | 周琪 | 申请(专利权)人: | 周琪 |
主分类号: | H02N11/00 | 分类号: | H02N11/00;C09K5/06 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 610000 四川省*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 热电材料层 相变储能材料层 存储装置 覆盖空间 光电转换 上表面 导热连接 保温层 散热层 下表面 制备 太阳能 存储成本 广阔应用 绿色能源 抽真空 低温面 高温面 储能 光伏 密封 | ||
1.一种光电转换存储装置,其特征在于:它包括:保温层、相变储能材料层、热电材料层和散热层,保温层的下部与热电材料层上表面密封形成覆盖空间,覆盖空间内部抽真空形,覆盖空间内容纳相变储能材料层,相变储能材料层与热电材料层上表面形成良好的导热连接,散热层与热电材料层下表面形成良好的导热连接,热电材料层上表面为高温面,下表面为低温面,太阳光透过保温层照射在相变储能材料层,由相变储能材料层实现对太阳光的捕捉吸收,同时转化成热能并进行存储,最后经过热电材料层将热能转化为电能;在太阳光间断的情况下,热电材料层也可以利用相变材料内部所存储的 热能持续进行电能的输出。
2.根据权利要求1所述的光电转换存储装置,其特征在于:所述保温层使用透明有机玻璃或无机玻璃。
3.根据权利要求1所述的光电转换存储装置,其特征在于:所述热电材料层包括无机材料碲化铋基温差发电片或有机聚合物PEDOT:PSS热电材料基温差发电片。
4.根据权利要求1所述的光电转换存储装置,其特征在于:所述散热层包括材质为铜、钢、铝、铁、合金,散热方式为自然散热、强制风冷、强制水冷的散热片。
5.根据权利要求5所述的光电转换存储装置,其特征在于:所述定形相变储能材料制备方法为:将氧化石墨烯粉末通过超声及机械搅拌手段分散于去离子水中,获 得浓度为1~30mg/mL的氧化石墨烯水溶液;直接对其进行冷冻干燥,获得三维宏观石墨烯材料;采用三维宏观石墨烯为支撑定形和光吸收材料,分子量为10000的聚乙二醇为相变储能材料,通过真空浸渍吸附的方法,在真空烘箱中将三维石墨烯浸入聚乙二醇熔体中,制备复合定形相变储能材料,石墨烯质量含量为0.5~10%。
6.根据权利要求5所述的光电转换存储装置,其特征在于:所述定形相变储 能材料选用质量分数为20%的高密度聚乙烯、1%黑色染料、79%石蜡制备,石蜡作为相变 材料,高密度聚乙烯为支撑定形材料,黑色染料用以提升光吸收度,制备方法为:在160℃下将高密度聚乙烯熔融,然后加入染料和石蜡进行混合,通过复合获得复合定形相变储 能材料。
7.根据权利要求1~6任一所述光电转换存储装置的制备方法,其特征在于:它的制备包括以下步骤:
1)将支撑定形材料以及提升吸光度材料与相变材料相复合,制备可以实现光热转化的定形相变储能材料;
2)将定形相变储能材料下表面通过热界面材料贴合在温差发电片的高温面;
3)用透明的有机或无机玻璃作为保温层,将相变材料覆盖,并使覆盖空间形成真空状态;
4)将散热层通过热界面材料与温差发电片的低温面相贴合,即获得所述光热电转换存储器件。
8.根据权利要求7所述光电转换存储装置的制备方法,其特征在于:所述定形相变储能材料制备方法为:将氧化石墨烯粉末通过超声及机械搅拌手段分散于去离子水中,获得浓度为1~30mg/mL的氧化石墨烯水溶液;直接对其进行冷冻干燥,获得三维宏观石墨烯材料;采用三维宏观石墨烯为支撑定形和光吸收材料,分子量为10000的聚乙二醇为相变储能材料,通过真空浸渍吸附的方法,在真空烘箱中将三维石墨烯浸入聚乙二醇熔体中,制备复合定形相变储能材料,石墨烯质量含量为0.5~10%。
9.根据权利要求7所述光电转换存储装置的制备方法,其特征在于:所述定形相变储能材料选用质量分数为20%的高密度聚乙烯、1%黑色染料、79%石蜡制备,石蜡作为相变材料,高密度聚乙烯为支撑定形材料,黑色染料用以提升光吸收度,制备方法为:在160℃下将高密度聚乙烯熔融,然后加入染料和石蜡进行混合,通过复合获得复合定形相变储能材料。
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