[实用新型]一种太阳能发电天线全波整流器

说明书

本实用新型涉及太阳能转换技术，具体涉及一种太阳能发电天线全波整流器，包括与第一接收天线输出端电连接的金属层一和金属层三，与第二接收天线输出端电连接的金属层二和金属层四；置于金属层一和金属层二之间的第一直流输出金属电极，置于金属层三和金属层四之间的第二直流输出金属电极；设置于金属层一与第一直流输出金属电极之间的绝缘层一，设置于金属层三与第二直流输出金属电极之间的绝缘层三，设置于金属层二与第一直流输出金属电极之间的绝缘层二，设置于金属层四与第二直流输出金属电极之间的绝缘层四；金属层一和金属层三位于金属层二和金属层四正对面。该整流器，解决了天线与整流二极管的匹配问题，提高了太阳能转化效率。

技术领域

本实用新型属于太阳能转换技术领域，尤其涉及一种太阳能发电天线全波整流器。

背景技术

基于太阳光粒子性原理的太阳能电池从诞生至今已经有50多年历史。目前，太阳能光伏发电已得到广泛的应用，但由于受到半导体材料禁带宽度的限制，太阳能光伏发电光电转化效率低，单节电池效率理论极限只有33％。这种电池不仅效率低，而且高成本居高不下，严重影响着太阳能光伏电池的进一步普及。

为了提高太阳能发电的效率，上世纪70年代，Bailey基于光的波动性原理，最早提出了基于天线接收的太阳能发电思想，并给出了基本模型。理论研究表明，这种太阳能发电效率可达93.3％的Landsberg(卡诺原理)极限，突破了太阳能光伏发电的效率极限和目前太阳能天线发电面临的困境。但直至目前为止，国内外至今还没有实用的天线太阳能发电装置。主要原因是，根据目前人们提出的一些设计方案，天线接收太阳能光并转化成电能后，其能量在传输过程损耗大、阻抗失配严重、整流效率低下和加工困难等问题一直没有有效解决。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能减少能量传输损耗，实现阻抗失配，提高整流效率的整流器。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种太阳能发电天线全波整流器，包括与第一接收天线输出端1电连接的金属层一3和金属层三5，与第二接收天线输出端2电连接的金属层二4和金属层四6；置于金属层一3和金属层二4之间的第一直流输出金属电极11，置于金属层三5和金属层四6之间的第二直流输出金属电极12；设置于金属层一3与第一直流输出金属电极11之间的绝缘层一7，设置于金属层三5与第二直流输出金属电极12之间的绝缘层三9，设置于金属层二4与第一直流输出金属电极11之间的绝缘层二8，设置于金属层四6与第二直流输出金属电极12之间的绝缘层四10；金属层一3和金属层三5位于金属层二4和金属层四6正对面。

在上述的太阳能发电天线全波整流器中，金属层一3、金属层二4选取Au、 Pt、Al和Ag金属材料中的任意一种，金属层三5、金属层四6选取Al、Nb、 Ti和Ni金属材料中的任意一种；第一直流输出金属电极11、第二直流输出金属电极12选取Cu；绝缘层一7、绝缘层二8、绝缘层三9、绝缘层四10选取ZnO、 TiO₂、Al₂O₃或NiO中的任意一种或两种。

在上述的太阳能发电天线全波整流器中，绝缘层一7、绝缘层二8、绝缘层三9、绝缘层四10的厚度小于5nm，与金属层一3、金属层二4、金属层三5、金属层四6的接触面积小于150nm²。

在上述的太阳能发电天线全波整流器中，绝缘层一7、绝缘层二8、绝缘层三9、绝缘层四10采用一层构成MIM隧穿二极管，或者绝缘层一7、绝缘层二 8、绝缘层三9、绝缘层四10均采用材料不同的左右两层构成MIIM隧穿二极管。