[发明专利]一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置

说明书

本发明涉及一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置，包括受光端、蓄电端和电线；所述受光端位于太阳光能照射到的月表，包括聚光镜、集热体和太阳能电池板，集热体用于收集太阳光经过聚光镜反射时释放的热量，太阳能电池用于直接吸收太阳光和吸收聚光镜聚集的太阳光；所述蓄电端位于环形山阴面。本发明涉及两种发电方法，所述集热体、P型半导体、蓄电器、N型半导体构成的温差发电回路，用于温差发电；所述太阳能电池板与蓄电器并联构成的太阳能发电回路，用于太阳能发电。本发明联合两种发电方式，发电效率更高；利用月球环境分开布置受光端和蓄电端，方式巧妙；安全无污染，不会产生附带垃圾。

技术领域

本发明涉及太空技术领域，尤其是发电技术领域，具体而言涉及一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置。

背景技术

近年来，航天事业飞速发展，人类对太空的好奇更加浓厚，对太空的探索也更加深刻。

由于月球周围没有大气层，太阳光没有受到弱化，太阳能成为月球上工作的主要能量来源之一。再由于月球空气稀薄，热量难以散去，月球表面昼夜温差极大，可达到200摄氏度以上，温差能成为一种可利用的能源。

然而，月球上特殊的工作环境给月球上的工程造成了一些困难。月球环境的特殊性主要在于重力小、没有大气层和地形较为复杂。月球环境的特殊性造成的一些工程难题，归纳为三点：一是低重力，月球的低重力环境不同于地球，给装置运输过程增加了负担；二是温差大，月球没有大气层，昼夜温差极大，超过200摄氏度；三是地形复杂，月面上山岭起伏，峰峦密布，工程中的运输装置必须适应月球上的复杂地形。

随着月球探索取得较大成果，月球基地正在建立和完善，月球基地的建立和运作无疑需要大量能源。月球上储存着大量的资源，但是目前人类对月球资源的收集和利用还不够充分、高效。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置，充分利用月球环境来开发资源，以实现发电的高效性。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于月球环境的太阳能温差联合发电装置，包括受光端、蓄电端和电线；所述受光端置于环形山附近太阳光能照射到的月表，包括支架、橡胶圈、螺杆、螺母、垫片、聚光镜、集热体、导电柱、太阳能电池板，所述支架用于固定发电装置的受光端，所述橡胶圈左右两端螺接于支架的内轮廓，在橡胶圈与支架螺接点设置垫片，防止橡胶圈与支架内轮廓间发生剐蹭现象，橡胶圈作用主要是防止聚光镜和支架直接接触，保护聚光镜和集热体，所述聚光镜左右两端固定于橡胶圈内，用于反射太阳光，使太阳光集中于聚光镜中间的太阳能电池板，所述集热体紧贴聚光镜的外表面，用于收集太阳光经过聚光镜反射时释放的热量，作为温差发电器的热端，所述导电柱底端固定于聚光镜底端内面，用于固定太阳能电池板，所述太阳能电池板均匀分布连接在导电柱的侧面，用于吸收太阳能；所述蓄电端位于环形山阴面，作为温差发电器的冷端，包括蓄电器、P型半导体、N型半导体，所述蓄电器用于储存电能，所述P型半导体、N型半导体用于组成温差发电回路；所述电线用于连接受光端和蓄电端。

优选地，所述聚光镜为凹面镜，其形状为抛物面形；所述导电柱长度为一倍聚光镜焦距，平行光经聚光镜反射后过其焦点，即导电柱顶端；阳光部分直射于导电柱侧面的太阳能电池板，部分经聚光镜反射后集中于导电柱顶端侧面的太阳能电池板。

优选地，所述集热体可采用石墨烯制作，石墨烯材料导热性强。

优选地，所述集热体分为四层，这四层通过两个连接点连接在一起，一个连接点位于集热体的正面，一个连接点位于集热体的背面；所述P型半导体通过电线连接于集热体背面的连接点和蓄电器之间；所述N型半导体通过电线连接于集热体正面的连接点和蓄电器之间；所述集热体、P型半导体、蓄电器、N型半导体构成温差发电回路；根据塞贝克效应，蓄电器中会有电动势产生，即可将温差能转化为电能储存于蓄电器中。