[发明专利]一种太阳能微生物复合单室发电装置及其制造方法

权利要求书

1.一种太阳能微生物复合单室发电装置，其特征在于：该发电装置由四个系统组成，分别是太阳能发电系统、机械传动系统、摩擦发热系统和微生物发电系统；其中太阳能发电系统的太阳能电池板设置在微生物发电系统中发电酵池罩壳的外侧及上表面；其中机械传动系统由凸轮结构(1)、传动结构(4)、着力轴(6)和集成有柔性护膝结构的支承轴(5)组成，其中凸轮结构(1)上还设置有与传动结构(4)连接的受力轴(3)、与齿轮泵驱动液动系统的齿轮泵驱动结构固锁的从动齿轮(2)；摩擦发热系统包括从动齿轮(2)、被从动齿轮(2)驱动的摩擦盘(8)、两端分别固定在摩擦盘(8)右侧和发电酵池罩壳(12)内壁的锁紧弹簧(7)、与摩擦盘(8)匹配的固定在发电酵池罩壳(12)中的阳极耐磨盘复合结构(9)和充斥在发电酵池罩壳(12)内的隔热介质(10)；微生物发电系统由被质子交换膜隔开的两个功能体及分别连接两个功能体的电极组成，两个功能体分别是集成在阳极耐磨盘复合结构(9)上的阳极、与阳极通过质子交换膜连接的阴极(11)，所述阴极(11)具体为平行于质子交换膜放置的四层叠合聚四氟乙烯层；其中阳极电极的主体结构为疏孔的硬质导电纤维块，阳极电极上植入有中度嗜热嗜酸铁氧化细菌及与其适应的酵母膏琼脂复合营养基；

其中所述阳极耐磨盘复合结构(9)的制造方法包括以下步骤：

①原材料准备：准备一个4mm-10mm厚的圆盘状3D针刺碳纤维预制体(13)、足量二氯亚砜、足量苯二胺；按重量份准备环氧树脂100-120份、次中温环氧树脂固化剂15份-20份、硫化剂0.8-1份、硅烷偶联剂1份-1.5份、石墨粉5份-8份、酵母膏：琼脂质量比为1：1的酵母膏琼脂复合营养基、中度嗜热嗜酸铁氧化细菌菌剂；

②将中度嗜热嗜酸铁氧化细菌菌剂植入酵母膏琼脂复合营养基中，自然繁殖2天-3天，获得植入菌剂的复合营养基；将植入菌剂的复合营养基全部填入到圆盘状3D针刺碳纤维预制体(13)内，获得植菌预制体；

③立体结构成型及硬化处理：将环氧树脂加热至65℃-70℃使其软化，然后在其中混入准备好的次中温环氧树脂固化剂、硫化剂、硅烷偶联剂、石墨粉，调合组成浆料，将该浆料以单向压力浸渗法引入到植菌预制体中，然后固化，获得硬质的填充物(14)；再机械加工及抛光固化体的外表面，使其轮廓尺寸与设计尺寸相适应，即获得所需阳极耐磨盘复合结构(9)。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能微生物复合单室发电装置，其特征在于：所述太阳能电池板为单晶硅电池板。