[实用新型]热化学储热热电子发电装置

说明书

本实用新型属于光热发电技术领域，具体提供一种热化学储热热电子发电装置。本实用新型旨在解决现有热电子发电装置的发电效率很容易受到太阳辐射强度影响的问题。本实用新型的热电子发电装置包括热电子发电组件以及与热电子发电组件相连的储热组件；其中，热电子发电组件能够将太阳能转化为电能并输出，储热组件包括外壳以及容纳在外壳中的热化学储热元件，热化学储热元件能够吸收太阳辐射，并且将太阳能转化为化学能储存，当太阳辐射的强度发生变化时，储热组件能够与热电子发电组件进行热交换，从而稳定热电子发电组件的工作温度，以便有效保证热化学储热热电子发电装置能够稳定地输出电能，进而有效稳定热化学储热热电子发电装置的发电效率。

技术领域

本实用新型属于光热发电技术领域，具体提供一种热化学储热热电子发电装置。

背景技术

随着科学技术的不断进步以及地球资源的不断消耗，人们开始热衷于研究各种可再生资源的利用方法；其中，太阳能作为地球上最充裕的碳中性可再生能源，一直以来都是可再生能源利用技术的研究重点。通常地，现有太阳能光热发电技术都是先通过集光器接收太阳辐射，然后再利用热电转化装置将太阳能转化为电能。同时，根据热电转换方式的不同，现有太阳能光热发电技术主要分为传统热力循环发电技术、温差发电技术以及热电子发电技术三种。

进一步地，传统热力循环发电技术是通过将太阳能转化为机械能，再将机械能转化为电能来实现发电，其主要包括斯特林循环发电技术、朗肯循环发电技术和布雷顿循环发电技术三种发电方式。而热电子发电技术主要是通过太阳能激发出的电子作为能量传输介质来将太阳能转化为电能，热电子发电技术不仅具有良好的持续发电能力，并且其在发电过程中只需进行静态运动，因此，热电子发电技术无需运动部件即可实现发电。在热电子发电技术中，其电子产生方式主要包括热诱导热电子发射技术和光子增强热电子发射技术两种。

具体地，热诱导热电子发射技术能够直接吸收聚焦的太阳辐射并将其转化为热能，使得阴极中的自由电子经热化逸出阴极表面并发射至真空中，最后克服空间电荷势垒被近邻的阳极接收，从而将太阳能转化为电能。与热诱导电子发射技术相比，光子增强热电子发射技术则能够对太阳辐射进行更加高效的利用；进一步地，光子增强热电子发射技术能够运用半导体来吸收太阳辐射中的超带隙光子从而产生光生电子，同时，太阳辐射中的多余能量和亚带隙光子还能够被吸收转化为热能，以便热化电子并使其从阴极表面逸出投射至阳极。但是，现有光子增强热电子发射技术的运用还是具有很多缺点；例如，现有发电装置在运用光子增强热电子发射技术进行发电时很容易受到太阳辐射强度的影响；换言之，现有光子增强热电子发电装置中阴极和阳极的温度很容易受到太阳辐射强度的影响，从而对电子的产生、输运和接收造成影响，进而严重影响电能的稳定输出。

相应地，本领域需要一种新的热化学储热热电子发电装置来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有热电子发电装置的发电效率很容易受到太阳辐射强度影响的问题，本实用新型提供了一种热化学储热热电子发电装置，所述热化学储热热电子发电装置包括热电子发电组件以及与所述热电子发电组件相连的热化学储热元件；所述热电子发电组件能够将热能转化为电能；所述热化学储热元件用于储存热能，并且与所述热电子发电组件进行热交换，以便稳定所述热电子发电组件的工作温度。

在上述热化学储热热电子发电装置的优选技术方案中，所述热化学储热元件上设置有多个呈阵列分布的通孔；并且所述热电子发电组件嵌设在所述通孔中。

在上述热化学储热热电子发电装置的优选技术方案中，所述热化学储热元件由耐高温金属和热化学储热材料制成。

在上述热化学储热热电子发电装置的优选技术方案中，所述热电子发电组件包括阴极和阳极；所述阴极与所述通孔相连，并且所述阴极能够通过吸收所述热化学储热元件中的热量向所述阳极释放热电子。

在上述热化学储热热电子发电装置的优选技术方案中，所述阴极为套管结构，并且所述阴极的尺寸与所述通孔的尺寸相匹配。