[发明专利]一种基于光电-光热联用的液流电池储能系统

权利要求书

1.一种基于光伏-光热联用的液流电池储能系统，其特征在于：包括光谱分频单元(1)、光伏电池(2)、液流电池(3)、聚光单元(4)，所述光谱分频单元(1)用于透射太阳光的紫外-可见光波段的光谱、反射红外光波段的光谱，经光谱分频单元(1)透射的紫外-可见光直接照射到所述光伏电池(2)表面进行发电，而反射的红外光则通过聚光单元(4)进行聚光；光伏电池(2)通过导线或者导电涂层与液流电池(3)连接，驱动液流电池(3)内的氧化还原反应；

所述液流电池(3)包括电解池槽体(25)、阳极电解液储液罐(5)、阴极电解液储液罐(6)、循环泵(7,8)，所述电解池槽体(25)包括阳极腔室(26)和阴极腔室(32)，所述阳极腔室(26)内和阴极腔室(32)内均设置有多孔光热转化材料(13,14)，所述多孔光热转化材料(13,14)的主体为多孔骨架(47)，所述主体内设置有多个相互连通的孔道(48)，所述多孔骨架(47)的外表面和内部孔道(48)的表面上均设置有光热转化层(46)，所述光热转化层(46)能够将来自聚光单元(4)的红外光转换为热能；所述电解池槽体(25)的外壳为透光材料，经聚光单元(4)聚光获得的光斑透过电解池槽体(25)的外壳照射在多孔光热转化材料(13,14)上。

2.如权利要求1所述的基于光伏-光热联用的液流电池储能系统，其特征在于：所述光谱分频单元(1)采用光谱分频器，所述聚光单元(4)采用聚光器，所述多孔光热转化材料(13,14)为多孔光热转化板。

3.如权利要求1或2所述的基于光伏-光热联用的液流电池储能系统，其特征在于：所述多孔骨架(47)的材质为泡沫金属或多孔碳材料，所述光热转化层(46)的材料为黑色二氧化钛、碳纳米管或活性炭；所述电解池槽体(25)的外壳的材质为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸脂，所述聚光单元(4)采用菲涅尔透镜。

4.如权利要求1所述的基于光伏-光热联用的液流电池储能系统，其特征在于：所述液流电池(3)的阳极腔室(26)上设置有阳极电解液进口(34)和阳极电解液出口(35)，所述阳极电解液进口(34)与阳极电解液储液罐(5)通过阳极进液管(9)连接，所述阳极电解液出口(35)与阳极电解液储液罐(5)通过阳极出液管(11)连接；所述液流电池(3)的阴极腔室(32)上设置有阴极电解液进口(36)和阴极电解液出口(37)，所述阴极电解液进口(36)与阴极电解液储液罐(6)通过阴极进液管(10)连接，所述阴极电解液出口(36)与阴极电解液储液罐(6)通过阴极出液管(12)连接；所述阳极进液管(9)和阴极进液管(10)上均设置有循环泵(7,8)；所述电解池槽体(25)内设置有分隔膜(29)、阳极(28)和阴极(30)，所述分隔膜(29)将电解池槽体(25)分隔为阳极腔室(26)和阴极腔室(32)。

5.如权利要求1所述的基于光伏-光热联用的液流电池储能系统，其特征在于：所述光伏电池(2)包括正极端口(23)和负极端口(24)，光伏电池(2)为硅基太阳能电池、III-V族叠层太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、全有机太阳能电池中的一种或者几种电池的串联系统，所述正极端口(23)通过导线(15)与液流电池(3)的阳极(28)连接，所述负极端口(24)通过导线(16)与液流电池(3)的阴极(30)连接。

6.如权利要求5所述的基于光伏-光热联用的液流电池储能系统，其特征在于：所述光伏电池(2)为单晶硅太阳能电池，所述光谱分频单元(1)采用能透过1100nm以下紫外-可见-近红外光谱，反射1100nm以上红外光谱的光谱分频器。

7.如权利要求6所述的基于光伏-光热联用的液流电池储能系统，其特征在于：所述单晶硅太阳能电池包括从上往下依次设置的钢化玻璃层(17)、弹性保护层(18)、单晶硅电池片(20)、反射膜(22)，所述单晶硅电池片的正面设置有正电极(19)，背面设置有负电极(21)。