專利名稱：一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能作為一種清潔能源對(duì)人類來(lái)說(shuō)幾乎是取之不盡，用之不竭的。如何將賜予 地球的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為人類直接利用的能量，是我們需要解決的問(wèn)題，也是目前研究的熱點(diǎn) 和難點(diǎn)。 利用太陽(yáng)能的形式多種多樣，主要分為太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換、光化學(xué)轉(zhuǎn)化、光生物和太 陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換等方式。光熱利用是太陽(yáng)能利用的最基本方式，接收或聚焦太陽(yáng)能使之轉(zhuǎn)換 為熱能，然后再用于生產(chǎn)和生活。太陽(yáng)光電轉(zhuǎn)換利用半導(dǎo)體器件(稱為光伏電池)的光生 伏打效應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能輸出。太陽(yáng)光化學(xué)轉(zhuǎn)換包括光合作用、光電化學(xué)作用、光敏化 學(xué)作用及光分解反應(yīng)等。 太陽(yáng)能煙囪發(fā)電是一種將集熱棚溫室、煙囪和渦輪合為一體、適宜大規(guī)模發(fā)電的 熱氣流發(fā)電技術(shù)。然而，這種發(fā)電技術(shù)能量轉(zhuǎn)換效率低、投資大、安全可靠性難以保證，其基 礎(chǔ)研究及應(yīng)用模式甚至有待深入研究。 —直以來(lái)，在太陽(yáng)能利用過(guò)程中，普遍存在著太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率低，能量?jī)?chǔ)存困難等 關(guān)鍵問(wèn)題，究其原因主要是(l)單一的太陽(yáng)能發(fā)電裝置，受技術(shù)限制，發(fā)電效率本身很低， 而且成本較高；(2)太陽(yáng)光譜頻帶盡管很寬，但實(shí)際利用波段較窄，很大一部分能量未被利 用，如太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其發(fā)電不僅效率低，而且只利用了太陽(yáng)光譜中的一部分；(3) 太陽(yáng)輻射總能巨大，形式也很多，但每一種形式受時(shí)間、地點(diǎn)和氣象條件影響很大，如太陽(yáng) 能光伏發(fā)電，有太陽(yáng)時(shí)能發(fā)電，但晚上不能發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，有風(fēng)時(shí)可發(fā)電，風(fēng)力小時(shí)發(fā) 電受到限制；(4)有些太陽(yáng)能利用在操作過(guò)程中受到實(shí)際問(wèn)題的限制，如太陽(yáng)能煙囪發(fā)電， 欲實(shí)現(xiàn)商業(yè)化發(fā)電要求，僅千米以上的高大煙囪不僅造價(jià)高昂，而且存在很大的安全隱患。
資料研究表明，太陽(yáng)輻射光譜中，有50 %能量在紅外區(qū)，40 %能量在可見(jiàn)光區(qū)， 10%能量在紫外區(qū)。然而，由于大氣的作用，只有0. 3 ii m 3 ii m波段太陽(yáng)輻射到達(dá)地球表 面，更短和更長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅外輻射被地球大氣所吸收。與此同時(shí)，達(dá)到地面的太陽(yáng)能，受氣候、 晝夜和季節(jié)的影響，具有間斷性和不穩(wěn)定性，因此，太陽(yáng)能儲(chǔ)存十分必要。但是太陽(yáng)能并不 能直接儲(chǔ)存，必須轉(zhuǎn)化成其它形式的能才能儲(chǔ)存，大容量、長(zhǎng)時(shí)間、經(jīng)濟(jì)地儲(chǔ)存太陽(yáng)能，目前 在技術(shù)上還存在一定的困難。由于紅外線亦屬于電磁波，它具有電磁波的波動(dòng)特性。如何 利用該特性實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換利用，是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供了一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，包括采光棚、集熱箱和紅外電 池，所述采光棚用于采集太陽(yáng)光，采光棚的棚頂采用內(nèi)表面設(shè)有紅外反射薄膜的透光玻璃， 集熱箱和紅外電池放在采光棚中；所述集熱箱用于收集照射到采光棚里的太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)化為
4熱能儲(chǔ)存起來(lái)，并將存儲(chǔ)的熱能以紅外能形式向外輻射；所述紅外電池用于接收集熱箱輻 射的紅外能，將紅外能轉(zhuǎn)化成電能。 而且，采光棚的棚頂為波浪起伏結(jié)構(gòu)，波峰處裝有水管，水管朝向透光玻璃方向設(shè)
有用于沖洗的密集小孔，波谷處采用槽狀，槽底裝有用于運(yùn)送棚頂聚集塵沙的電動(dòng)傳輸帶。 而且，采光棚的內(nèi)壁和底面為隔熱層，并且內(nèi)壁和底面設(shè)有紅外反射薄膜。 而且，集熱箱為盛有鹽溶液的水箱，水箱的箱體為長(zhǎng)方體，箱體的表面為黑色，集
熱箱擺放在采光棚的底面上。 而且，所述鹽溶液含氯化鈉20%。 而且，紅外電池為雙面板狀結(jié)構(gòu)，紅外電池放置在集熱箱周圍，其中一面對(duì)著集熱
箱的側(cè)面，用于接收集熱箱輻射的紅外能，另一面吸收來(lái)自其它方向的紅外能。 而且，紅外電池包括紅外電池板，紅外電池板設(shè)有一個(gè)或以上紅外電池基本單元，
所述紅外電池基本單元由紅外接收天線、交直流整流器和與紅外接收天線相鄰的電極構(gòu)
成；所述紅外接收天線，接收紅外電磁波，將紅外電磁波的能量轉(zhuǎn)化成高頻交流電能后輸入
交直流整流器；交直流整流器采用橋式整流電路實(shí)現(xiàn)，通過(guò)橋式整流電路將電極與紅外接
收天線相連接；所述交直流整流器，將紅外接收天線所輸入高頻交流電能轉(zhuǎn)化成直流電，通
過(guò)電極提供直流電；當(dāng)紅外電池板設(shè)有一個(gè)以上紅外電池基本單元時(shí)，紅外電池基本單元
通過(guò)電極級(jí)聯(lián)。 而且，所述紅外電池基本單元由一個(gè)作為紅外線接收天線的寬帶對(duì)稱平面接收天 線、四個(gè)構(gòu)成橋式整流電路的整流MIN 二極管和兩個(gè)電極組成； 所述寬帶對(duì)稱平面接收天線采用寬帶平面蝶形天線，天線空間尺寸根據(jù)實(shí)際環(huán)境 的紅外輻射頻率范圍而定； 所述電極采用排列在紅外接收天線兩個(gè)饋電點(diǎn)所在直線兩側(cè)的金屬條帶，電極延 伸方向與紅外接收天線兩個(gè)饋電點(diǎn)所在直線方向一致；紅外接收天線與相鄰電極之間有空 白區(qū)域，在保障電極與紅外接收天線無(wú)直接電氣連接和不影響紅外接收天線電氣性能條件 下，由電極所用金屬條帶向空白區(qū)域作延伸；紅外接收天線的天線體和電極材料相同，紅外 接收天線的表面為絕緣層； 所述橋式整流電路構(gòu)成方式為，在紅外接收天線的每個(gè)饋電點(diǎn)與相鄰兩側(cè)的電極 之間分別跨接整流MIN 二極管。 而且，當(dāng)紅外電池板設(shè)有一個(gè)以上紅外電池基本單元時(shí)，紅外電池基本單元通過(guò) 電極級(jí)聯(lián)的方式如下， 先由若干紅外電池基本單元沿著電極延伸方向排列，相鄰紅外電池基本單元的同
側(cè)電極相互連通，紅外電池基本單元呈并聯(lián)形式，得到并聯(lián)陣列；然后若干相鄰的并聯(lián)陣列
共用一個(gè)電極，沿著垂直于電極延伸方向排列構(gòu)成串聯(lián)陣列；最后將若干串聯(lián)陣列在主電
極之間按照主電極延伸的方向并聯(lián)排列組成紅外電池陣；各串聯(lián)陣列最外側(cè)的兩個(gè)電極同
時(shí)分別兼作該串聯(lián)陣列的正負(fù)電極，其中串聯(lián)陣列的正電極一端與正主電極相連接，串聯(lián)
陣列的負(fù)電極一端與負(fù)主電極相連接。 而且，紅外電池所得電能輸入電網(wǎng)。 在本發(fā)明所提供整個(gè)系統(tǒng)中，采用密閉的采光棚收集太陽(yáng)能，利用采光棚的溫室 效應(yīng)和集熱箱暫時(shí)儲(chǔ)存能量，采用紅外電池接收紅外能，并將之轉(zhuǎn)化成電能。由于應(yīng)用本發(fā)明可晝夜連續(xù)發(fā)電，有效地彌補(bǔ)了太陽(yáng)光伏發(fā)電效率低，且晚上不能發(fā)電的缺陷。采用本發(fā) 明的技術(shù)方案建造發(fā)電站，總體太陽(yáng)能利用率和轉(zhuǎn)化效率均得到提升，投資強(qiáng)度低于光伏 發(fā)電成本，甚至可與火力與水電發(fā)電相比擬。本發(fā)明還設(shè)計(jì)了沙塵清潔方案，在干旱缺水和 生態(tài)極其脆弱的我國(guó)西部和北部廣大荒漠地區(qū)，采用本發(fā)明建設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電站，一次性投 資，規(guī)模越大，建站成本和操作費(fèi)用相對(duì)越低，無(wú)需占用耕地、破壞資源和移民及由此帶來(lái) 的社會(huì)問(wèn)題，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。


圖1為本發(fā)明太陽(yáng)能發(fā)電能量流程與轉(zhuǎn)換示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中采光棚的棚頂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例的紅外電池基本單元結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的紅外電池陣結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的太陽(yáng)能綜合發(fā)電的能量流勢(shì)與轉(zhuǎn)換過(guò)程參見(jiàn)圖l，采光棚收集太 陽(yáng)能，集熱箱儲(chǔ)存太陽(yáng)能所提供熱能并以紅外能形式向外輻射，紅外電池接收紅外能并將 之轉(zhuǎn)化成電能，即用紅外電池發(fā)電。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。 本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖2，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)包括采光棚1、集熱箱2和紅 外電池3，所述采光棚1用于采集太陽(yáng)光，采光棚1的棚頂采用內(nèi)表面設(shè)有紅外反射薄膜的 透光玻璃4，集熱箱2和紅外電池3放在采光棚中；所述集熱箱2用于收集照射到采光棚1 里的太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)化為熱能儲(chǔ)存起來(lái)，并將存儲(chǔ)的熱能以紅外能形式向外輻射；所述紅外電 池3用于接收集熱箱2輻射的紅外能，將紅外能轉(zhuǎn)化成電能。 考慮到利用采光棚1的溫室效應(yīng)，盡量將熱能保存在棚內(nèi)，采光棚1應(yīng)盡量密封。 具體實(shí)施時(shí)，采光棚1可參考溫室建立，包括棚頂、側(cè)面和底部。底面可以建立在地面上。為 了盡量保存熱能，還可以在采光棚1的側(cè)面內(nèi)壁和底面都采用隔熱層材料，并且內(nèi)壁和底 面設(shè)有紅外反射薄膜。 考慮到實(shí)際應(yīng)用中覆蓋采光棚1棚頂?shù)纳硥m會(huì)影響太陽(yáng)能采集，本發(fā)明提出了沙 塵清潔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，參見(jiàn)圖3 :采光棚1的棚頂為波浪起伏結(jié)構(gòu)。波峰處裝有水管5，水管5朝 向透光玻璃方向設(shè)有用于沖洗的密集小孔，這樣只需向水管5提供水源，就能從小孔中向 透光玻璃噴水，從而支持隨時(shí)清潔透光玻璃的沙塵。波谷處采用槽狀，聚積的風(fēng)沙會(huì)自然落 入槽中，槽底裝設(shè)的電動(dòng)傳輸帶6能夠自動(dòng)運(yùn)走棚頂聚集塵沙。電動(dòng)傳送帶所用電力可由 紅外電池3提供。 實(shí)施例中，集熱箱2為盛有鹽溶液的水箱，水箱的箱體為長(zhǎng)方體，箱體的表面為黑 色(黑色是最能吸收熱量的顏色)，集熱箱2擺放在采光棚1的底面上。集熱箱盛裝的鹽溶 液，建議氯化鈉含量20% 。紅外電池3可以設(shè)為雙面板狀結(jié)構(gòu)，紅外電池3放置在集熱箱2 周圍，其中一面對(duì)著集熱箱2的側(cè)面，用于接收集熱箱2輻射的紅外能，另一面吸收來(lái)自其 它方向的紅外能，這樣獲取紅外能的效率較高。
6
本發(fā)明實(shí)施時(shí)，建議紅外電池3采用天線式的紅外電池，天線紅外電池中可以設(shè) 置包括一個(gè)或以上紅外電池基本單元的紅外電池板。為了提高紅外能吸收效率，還可以在 紅外電池板外添加紅外反射薄膜、黑色吸光紅外輻射體等。只設(shè)置單個(gè)紅外電池基本單元， 輸出電壓和電流比較小。為了獲得大的輸出功率，可以設(shè)置多個(gè)紅外電池基本單元，并進(jìn)行 合理的組合和連接。每個(gè)紅外電池基本單元由紅外接收天線、交直流整流器和與紅外接收 天線相鄰的電極構(gòu)成，交直流整流器采用橋式整流電路實(shí)現(xiàn)，通過(guò)橋式整流電路將電極與 紅外接收天線相連接；所述紅外接收天線，接收紅外電磁波，將紅外電磁波的能量轉(zhuǎn)化成高 頻交流電能后輸入交直流整流器；所述交直流整流器，將紅外接收天線所輸入高頻交流電 能轉(zhuǎn)化成直流電，通過(guò)電極可為負(fù)載或蓄電池提供直流電。本發(fā)明實(shí)施例中，所述紅外電池 基本單元由一個(gè)寬帶對(duì)稱平面接收天線、四個(gè)整流二極管和兩個(gè)電極組成，即紅外接收天 線采用寬帶對(duì)稱平面接收天線，交直流整流器的橋式整流電路采用四個(gè)整流二極管構(gòu)成， 兩個(gè)電極分別提供正負(fù)極。 本發(fā)明中，為了充分接收紅外能量，紅外接收天線采用寬帶平面蝶形天線、寬帶平 面螺旋天線等寬帶平面對(duì)稱天線均可，天線實(shí)際空間幾何尺寸根據(jù)實(shí)際環(huán)境的紅外輻射頻 率范圍而定。紅外接收天線的主要功能是接收紅外電磁波，以便將紅外電磁波能高效轉(zhuǎn)化 成高頻電流能量。為了提高紅外能利用率，天線頻率范圍應(yīng)盡量覆蓋環(huán)境紅外輻射能量集 中的波段。紅外接收天線的天線體材料為導(dǎo)電金屬，紅外接收天線的表面為絕緣層。本發(fā) 明實(shí)施例采用寬帶平面蝶形天線。 本發(fā)明中，電極可采用排列在紅外接收天線兩個(gè)饋電點(diǎn)所在直線兩側(cè)的金屬條 帶(兩個(gè)電極分別分布在兩側(cè))，電極延伸方向與紅外接收天線兩個(gè)饋電點(diǎn)所在直線方向 一致；紅外接收天線與相鄰電極之間有空白區(qū)域，在保障電極與紅外接收天線無(wú)直接電氣 連接和不影響紅外接收天線電氣性能條件下，由電極所用金屬條帶向空白區(qū)域作適當(dāng)延伸 (外觀上表現(xiàn)為條帶的一側(cè)有凸出)；紅外接收天線的天線體和電極材料相同，采用同樣的 導(dǎo)電金屬即可。本發(fā)明實(shí)施例將電極設(shè)置為排列在寬帶平面蝶形天線兩側(cè)的良導(dǎo)體金屬條 帶，電極延伸方向與寬帶平面蝶形天線兩饋電點(diǎn)所在直線的延長(zhǎng)線方向相一致，圖4中用 虛線表示該直線，由于寬帶平面蝶形天線為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，該線是寬帶平面蝶形天線的一條中 心線。 本發(fā)明進(jìn)一步提供橋式整流電路實(shí)現(xiàn)方式，即采用整流MIN二極管組成的橋式電 路，主要任務(wù)是將高頻交流電能轉(zhuǎn)化成直流電。這種橋式電路的基本構(gòu)成為，在紅外接收天 線的每個(gè)饋電點(diǎn)與相鄰兩側(cè)的電極之間分別跨接MIN二極管。由于紅外接收天線輸出的交 流電頻率極高，因此交直流整流器也需要有相應(yīng)的工作頻率響應(yīng)。本發(fā)明實(shí)施例基于整流 MIM隧穿二極管設(shè)計(jì)思想，使電極與紅外接收天線直接相連構(gòu)成橋式整流電路，實(shí)現(xiàn)紅外接 收天線與MIN二極管組成的橋式整流電路一體化融合設(shè)計(jì)，使每個(gè)寬帶平面蝶形天線成為 相應(yīng)的整流MM 二極管的一部分。由于紅外接收天線的輸出端與MIM 二極管直接相連，不 僅避免了極高頻交流電經(jīng)過(guò)傳輸線引起的傳輸損耗和趨膚損耗，保證系統(tǒng)電氣連接的可靠 性，還可大大簡(jiǎn)化加工難度和方便批量生產(chǎn)。具體來(lái)說(shuō)金屬窄條是橋搭在紅外接收天線的 上表面絕緣層和電極的上表面之間。實(shí)施例的紅外接收天線采用寬帶平面蝶型天線，構(gòu)成 天線體的金屬面片上表面上有一層絕緣層薄膜，每個(gè)天線饋電點(diǎn)分別與兩側(cè)的電極之間跨 放的金屬窄條外表面也有絕緣層，這兩種絕緣層厚度相同。金屬窄條、構(gòu)成天線體的金屬面片，以及與金屬窄條接觸的天線面上表面絕緣層一起構(gòu)成整流MIM 二極管。 實(shí)施例的紅外電池基本單元結(jié)構(gòu)如圖4中所示，7表示紅外電池單元的紅外接收
天線，8表示電極，9表示整流MIN二極管。電池基本單元由單個(gè)紅外接收天線7和與其相
鄰的電極8，以及將電極與紅外接收天線相連的整流MIM 二極管9構(gòu)成，因此共有4個(gè)整流
MIM二極管。 本發(fā)明進(jìn)一步提供了設(shè)置多個(gè)紅外電池基本單元時(shí)，對(duì)這些單元進(jìn)行合理的組合 和連接的建議方案，參見(jiàn)圖5，實(shí)施例的紅外電池陣采用先并再串后并聯(lián)的方式得到
(1)先由若干紅外電池基本單元沿著電極延伸方向排列，相鄰紅外電池基本單元 的同側(cè)電極相互連通，排列的紅外電池基本單元呈并聯(lián)形式，得到并聯(lián)陣列；
(2)按上述方式得到若干個(gè)并聯(lián)陣列，通過(guò)相鄰的并列陣列共用一個(gè)電極，沿著垂 直于電極延伸方向排列構(gòu)成串聯(lián)陣列； (3)按上述方式得到若干個(gè)的串聯(lián)陣列，將這些串聯(lián)陣列置于主電極之間，按照主
電極延伸的方向并聯(lián)排列組成整個(gè)紅外電池陣；如圖5所示。圖5中10和11分別為紅外
電池陣的正負(fù)主電極，當(dāng)向負(fù)載或蓄電池供電時(shí)由主電極提供電源接入。 具體實(shí)施時(shí)，構(gòu)成紅外電池陣的紅外電池單元個(gè)數(shù)、串聯(lián)陣列的個(gè)數(shù)可視要求輸
出量程和耐壓耐流的安全范圍而定。 本發(fā)明中，紅外電池所得電能可以輸入電網(wǎng)。即將本發(fā)明的系統(tǒng)用于大規(guī)模建站 發(fā)電，并將發(fā)電并入電網(wǎng)。具體實(shí)施過(guò)程包括如下幾個(gè)方面 (1)選擇太陽(yáng)能資源豐富，不存在占用耕地和移民搬遷的地區(qū)作為發(fā)電站的建設(shè) 地點(diǎn)； (2)搭建采光棚，包括沙塵清潔結(jié)構(gòu)的施工和安裝； (3)實(shí)地測(cè)量采光棚內(nèi)紅外輻射的主要頻率范圍，為選擇相應(yīng)波段紅外天線電池 板提供依據(jù)； (4)進(jìn)行集熱箱、紅外電池安裝，還可以根據(jù)具體需要設(shè)置功能控制中心，以及其
它供水等棚內(nèi)設(shè)備； (5)系統(tǒng)中所有設(shè)備調(diào)試； (6)正式投產(chǎn)發(fā)電。
權(quán)利要求
一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括采光棚、集熱箱和紅外電池，所述采光棚用于采集太陽(yáng)光，采光棚的棚頂采用內(nèi)表面設(shè)有紅外反射薄膜的透光玻璃，集熱箱和紅外電池放在采光棚中；所述集熱箱用于收集照射到采光棚里的太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)化為熱能儲(chǔ)存起來(lái)，并將存儲(chǔ)的熱能以紅外能形式向外輻射；所述紅外電池用于接收集熱箱輻射的紅外能，將紅外能轉(zhuǎn)化成電能。
2. 如權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于采光棚的棚頂為波浪起伏結(jié)構(gòu)， 波峰處裝有水管，水管朝向透光玻璃方向設(shè)有用于沖洗的密集小孔，波谷處采用槽狀，槽底 裝有用于運(yùn)送棚頂聚集塵沙的電動(dòng)傳輸帶。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于采光棚的內(nèi)壁和底面為隔 熱層，并且內(nèi)壁和底面設(shè)有紅外反射薄膜。
4. 如權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于集熱箱為盛有鹽溶液的水箱，水 箱的箱體為長(zhǎng)方體，箱體的表面為黑色，集熱箱擺放在采光棚的底面上。
5. 如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述鹽溶液含氯化鈉20%。
6 如權(quán)利要求4或5所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于紅外電池為雙面板狀結(jié)構(gòu)， 紅外電池放置在集熱箱周圍，其中一面對(duì)著集熱箱的側(cè)面，用于接收集熱箱輻射的紅外能， 另一面吸收來(lái)自其它方向的紅外能。
7. 如權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于紅外電池包括紅外電池板，紅外 電池板設(shè)有一個(gè)或以上紅外電池基本單元，所述紅外電池基本單元由紅外接收天線、交直 流整流器和與紅外接收天線相鄰的電極構(gòu)成；所述紅外接收天線，接收紅外電磁波，將紅外 電磁波的能量轉(zhuǎn)化成高頻交流電能后輸入交直流整流器；交直流整流器采用橋式整流電路 實(shí)現(xiàn)，通過(guò)橋式整流電路將電極與紅外接收天線相連接；所述交直流整流器，將紅外接收天 線所輸入高頻交流電能轉(zhuǎn)化成直流電，通過(guò)電極提供直流電；當(dāng)紅外電池板設(shè)有一個(gè)以上 紅外電池基本單元時(shí)，紅外電池基本單元通過(guò)電極級(jí)聯(lián)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述紅外電池基本單元由一 個(gè)作為紅外線接收天線的寬帶對(duì)稱平面接收天線、四個(gè)構(gòu)成橋式整流電路的整流MIN 二極 管和兩個(gè)電極組成；所述寬帶對(duì)稱平面接收天線采用寬帶平面蝶形天線，天線空間尺寸根據(jù)實(shí)際環(huán)境的紅 外輻射頻率范圍而定；所述電極采用排列在紅外接收天線兩個(gè)饋電點(diǎn)所在直線兩側(cè)的金屬條帶，電極延伸方 向與紅外接收天線兩個(gè)饋電點(diǎn)所在直線方向一致；紅外接收天線與相鄰電極之間有空白區(qū) 域，在保障電極與紅外接收天線無(wú)直接電氣連接和不影響紅外接收天線電氣性能條件下， 由電極所用金屬條帶向空白區(qū)域作延伸；紅外接收天線的天線體和電極材料相同，紅外接 收天線的表面為絕緣層；所述橋式整流電路構(gòu)成方式為，在紅外接收天線的每個(gè)饋電點(diǎn)與相鄰兩側(cè)的電極之間 分別跨接整流MIN二極管。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線紅外能電池，其特征在于當(dāng)紅外電池板設(shè)有一個(gè)以上 紅外電池基本單元時(shí)，紅外電池基本單元通過(guò)電極級(jí)聯(lián)的方式如下，先由若干紅外電池基本單元沿著電極延伸方向排列，相鄰紅外電池基本單元的同側(cè)電 極相互連通，紅外電池基本單元呈并聯(lián)形式，得到并聯(lián)陣列；然后若干相鄰的并聯(lián)陣列共用一個(gè)電極，沿著垂直于電極延伸方向排列構(gòu)成串聯(lián)陣列；最后將若干串聯(lián)陣列在主電極之 間按照主電極延伸的方向并聯(lián)排列組成紅外電池陣；各串聯(lián)陣列最外側(cè)的兩個(gè)電極同時(shí)分 別兼作該串聯(lián)陣列的正負(fù)電極，其中串聯(lián)陣列的正電極一端與正主電極相連接，串聯(lián)陣列 的負(fù)電極一端與負(fù)主電極相連接。
10.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于紅外電池所得電能輸入電網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，將接收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成熱能，隨之以紅外能形式輻射出來(lái)，通過(guò)利用紅外接收天線接收紅外能并最終轉(zhuǎn)化成電能。系統(tǒng)包括采光棚、集熱箱、紅外電池采光棚的棚頂采用透光玻璃結(jié)構(gòu)，用于采集太陽(yáng)光；集熱箱和紅外電池置于采光棚中；集熱箱收集除太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)化為熱能儲(chǔ)存起來(lái)，隨之源源不斷以紅外能輻射出來(lái)，紅外電池通過(guò)接收集熱箱輻射的紅外能來(lái)轉(zhuǎn)化成電能。為了能隨時(shí)清潔采光棚頂部透光玻璃的沙塵，采光棚頂部還設(shè)計(jì)了沙塵清潔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明用于建造發(fā)電站，一次性投資較少，規(guī)模越大，建站成本和操作費(fèi)用相對(duì)越低，整個(gè)費(fèi)用低于其它太陽(yáng)能發(fā)電方法，并且可進(jìn)行晝夜連續(xù)發(fā)電。
文檔編號(hào)H02J17/00GK101719743SQ20091027340
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者陳喆, 高可至, 高火濤 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)