[发明专利]一种太阳能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能发电装置，属于新能源发电技术领域。

背景技术

太阳能作为一种重要的清洁能源，利用太阳能的太阳能电站，既可以是大型 电站，也可以是家用小型电站。大型电站通常具有大量的太阳能发电单元，而家 用小型电站只要有一两个发电单元即可。每一个太阳能发电单元的采集太阳能的 设备主要是若干太阳能电池板，这些太阳能电池板需要由支撑装置支撑在地面 上。并且，由于地区差异、四季变化和每一天内不同时间的太阳照射角度变化的 原因，太阳能电池板的角度需要调整，才能增加发电的效率。太阳能电池板角度 的调整既包括适应四季变化的仰角调整，也包括适用一天内早晚变化的角度调 整。

然而，在我国现有的太阳能电池板的支撑与角度调整装置(又称太阳能支架) 中，没有一个完整及正规的标准技术规范，能用的支架分为：1、双轴跟踪支架， 既能够适应四季变化，也能够适应一天内的早晚变化，这种设备大多采用单根立 柱支撑全部重量，结构的稳定性较差，大型的太阳能电站采用的很少；2、单轴 跟踪支架，只对太阳旋转角度进行跟踪，即进行适应一天内早晚时间变化的角度 调整，造价也比较偏高，控制系统及运行还在总结阶段，维护成本偏高；3、固 定式支架，是根据地理位置不同，设定年太阳照射角的平均值，来确定太阳能发 电单元的安装角度的一种固定支架，投入成本低，但发电量偏低。综上，因此需 要设计一种能够综合考虑发电效率及设备成本的太阳能电池板的支撑与角度调 整装置。

温差发电器，是一种静态的固体器件，没有转动部件，体积小、寿命长，工 作时无噪声，而且无须维护，成为空间电源研发的热点，大大刺激了温差电技术 的发展。汤姆逊效应的物理学解释就是：金属中温度不均匀时，温度高处的自由 电子比温度低处的自由电子动能大。像气体一样，当温度不均匀时会产生热扩散， 因此自由电子从温度高端向温度低端扩散，在低温端堆积起来，从而在导体内形 成电场，在金属棒两端便引成一个电势差。这种自由电子的扩散作用一直进行到电 场力对电子的作用与电子的热扩散平衡为止。如何将太阳能发电和温差发电巧 妙结合在一起，就是说太阳能电池在发电的过程中肯定会产生热量。如果将这个 热量运到温差发电器，利用温差发电效应将太阳能发电的热能转换为电能，目前 这方面的研究文章很少。

发明内容

本发明要解决的技术问题是太阳能发电产生的热能不能快速传递和利用，且 发电的效率不高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能发电装置，包括多个薄膜 太阳能电池、M个N型半导体、M个P型半导体、导热底座、蓄电池单元、控制 器单元、4M个温度传感器、水泵、N个电控阀门、N个水管、两根电动伸缩杆、 一根支撑柱、一个控制箱、一根支撑管、一块支撑底板以及一个截顶棱锥形的传 感头；其中，M≥6，N≥3，截顶棱锥形的锥面数≥6；

所述的N型半导体、P型半导体均呈“工”字型；

所述的导热底座呈方形，且内部设有储水空腔；在导热底座的左侧设有与储 水空腔相连通的进水口，在导热底座的顶部设有与储水空腔相连通的出水口；在 储水空腔的前侧内壁和后侧内壁之间交错设置有导流挡板，且导流挡板与进水口 的进水方向相垂直；导流挡板的上边缘与储水空腔顶部内壁间隔范围在1～2厘米 之间；

所述的两根电动伸缩杆和一根支撑柱支撑于导热底座和支撑底板之间，且分 别位于等边三角形的三个顶点处；电动伸缩杆的上下两端分别球形铰接在导热底 座和支撑底板上；支撑柱的下端固定安装在支撑底板上，上端球形铰接在导热底 座上；

所述的支撑管竖直安装在控制箱上，传感头安装在支撑管的顶端；所述的传 感头的截顶面以及各个锥面上均设有面积相等的太阳能电池板；

所述的控制箱内设有电压采集器和运算处理器；传感头的各个太阳能电池板 均与电压采集器的信号采集端相连；电压采集器的信号输出端与运算处理器的信 号输入端相连；运算处理器的信号输出端与电动伸缩杆的控制端相连；

所述的N个水管的长度不相同，长度范围在5米到200米之间；

所述的N型半导体和P型半导体间隔排列，并且相邻的N型半导体和P型半 导体之间串联；

所述的多个薄膜太阳能电池串联，然后与N型半导体和P型半导体串联，最 后给蓄电池单元充电；