[发明专利]一种聚光-转光复合增强型太阳能光催化分解水制氢系统

摘要

本发明提供了一种聚光-转光复合增强型太阳能光催化分解水制氢系统，该系统由太阳光采集-传输单元、光转换-催化制氢反应单元、光转换-催化制氧反应单元、介质循环控制单元构成。太阳光经过聚集、转换双重作用显著增强了光催化响应光谱强度，介质循环控制单元有力保证了反应介质组分的循环交换与浓度稳定，多重作用使得光催化材料能够与反应介质产生良好的相互作用，发生高效、稳定的光催化制氢反应。该系统结构简单、可设计性强，具有光子转换效率高、性能稳定等优点，能充分转换利用太阳能和适应不同的太阳光照条件，易于进行大规模推广和应用。

主权项

一种聚光‑转光复合增强型太阳能光催化分解水制氢系统，其特征是：由太阳光采集‑传输单元、光转换‑催化制氢反应单元、光转换‑催化制氧反应单元和介质循环控制单元组成；太阳光经过太阳光采集‑传输单元的采集与传输，注入到光转换‑催化制氢反应单元和光转换‑催化制氧反应单元，与反应介质产生相互作用，发生光催化制氢反应；其中光转换‑催化制氢反应单元由反应器罐体(A)、“光转换‑催化”制氢反应阵列(4)、联接器(3)、气体分离膜(6，10)和反应介质共同组成；太阳光采集‑传输单元由菲涅尔透镜(15)、聚光器(16)和太阳能自动跟踪器(17)、导光纤维(2)共同组成；菲涅尔透镜(15)在聚光器(16)的上面，聚光器(16)底部联接导光纤维(2)，光转换‑催化制氢反应单元通过“光转换‑催化”制氢反应阵列端口的联接器(3)与太阳光采集‑传输单元导光纤维(2)的输出端联通，通过反应器罐体(A)上部的氢气输送管道(11)与储氢装置联通；光转换‑催化制氧反应单元由反应器罐体(B)、光转换‑催化制氧反应阵列(5)、联接器(3)、反应介质和气体分离膜(6，10)和反应介质共同组成，通过光转换‑催化制氧反应阵列(5)端口的联接器(3)与太阳光采集‑传输单元导光纤维(2)的输出端联通；光转换‑催化制氢反应单元和光转换‑催化制氧反应单元，通过介质循环控制单元进行反应介质的循环交换与浓度调控；其中，光转换‑催化制氢反应阵列(4)由光转换‑催化制氢复合材料组成，并根据需要进行设计组合；光转换‑催化制氧反应阵列(5)由光转换‑催化制氧复合材料组成，并根据需要进行设计组合。