[发明专利]高效的空间壳太阳能装置

说明书

本文提供了一种高效空间壳太阳能装置。该装置使用至少两种不同的太阳能吸收材料来吸收来自不同光谱的太阳光的太阳能。该吸收材料包含至少一种透明的太阳能吸收材料，其主要从太阳光的紫外线和/或红外线吸收太阳能。该装置可以是新制造的或可以是由现有的低辐射率玻璃、光伏面板和薄膜电池等改进而来。

技术领域

本文涉及太阳能的应用。本文尤其涉及高效的空间壳太阳能装置。该装置使用至少两种不同的太阳能吸收材料来吸收来自不同光谱带的太阳光的太阳能。至少一种透明的太阳能吸收材料用于主要吸收主要来自紫外线和/或红外线的太阳能。

背景技术

本申请要求PCT/CA/2016/000085和PCT/CA2016/000086申请的优先权。

我们正在进入一个新的能源时代。太阳能将成为新能源时代的关键能源和最重要的能源。许多太阳能应用产品正处于开发和运行中。更多的研发将改进现有产品，并试图实现高效的太阳能装置和系统。

什么是理想的高效太阳能装置？如何实现高效率？

太阳光的能量主要位于三个光谱区域：紫外线、可见光和红外线。太阳能的应用领域有三个：太阳能生热、太阳能发电和照明。理想的高效太阳能装置可能具有以下功能的大部分：

1.该装置不仅可以将太阳能转换为电能，还可以将太阳能转换为热能，并提供太阳能电能和太阳能热能。它是一个集太阳能发电和太阳能生热于一体的解决方案。

2.该装置可以从三个主要的太阳能光谱区域吸收太阳能。可能需要至少两种太阳能吸收材料。

3.就地发电、就地存储和就地消耗，以减少传输损耗。空间壳太阳能装置可能是解决方案。

4.最好考虑到空间的照明。包括至少一种透明的太阳能吸收材料的半透明装置是一种可能的解决方案。

5.可以适应当地的天气和经济状况。这可能意味着在所有地区使用单一产品的时代已经结束。太阳能产业需要进入精细太阳能工业的时代。

基于以上分析，市场上大多数太阳能应用产品都具有一定的改进空间。举例如下：

光伏电池板和薄膜电池板是目前市场上最受欢迎的太阳能电池产品。但它们的效率达不到30％。浪费了70％的太阳能。

基于太阳能电池技术的中央发电站还需要增大电力传输中的能量损失。

单个太阳能发热产品具有非常高的太阳能生热效率，但使用的灵活性较差。

一些集成太阳能发电和太阳能生热的产品由于单元的效率不高，因此也并不是完全理想的。

还有太阳能节能玻璃，例如低辐射率玻璃(Low-E玻璃)等，如隔热玻璃。它们是涂覆有太阳能热涂层的隔热玻璃。考虑到当地的天气条件，在某些地区也可以提高其能源效率。

因此，存在改进现有产品或开发新产品的空间。在现有技术PCT/CA2013/000856和优先权申请PCT/CA/2016/000085和PCT/CA2016/000086中已经介绍了原因、想法、步骤和解决方案。本文不再对其重复。

本发明的目的是提供一种用作空间壳的高效的太阳能装置。该装置也可以用作社区的中央能源站的基本单元。空间壳是指一个物体完全或部分地遮盖一个空间并将此空间与周围环境区隔开来。空间举例为建筑物和运输装置。建筑物的例子包括工业建筑、商业建筑和住宅建筑。运输装置可以选自：道路运输装置，铁路运输装置，海上运输装置和航空运输装置等。壳装置的示例包括运输装置和建筑物的窗户、门、屋顶、墙壁以及它们的组合。

本文的基本思路和技术路线如下：