[发明专利]一种基于相位调控的太阳能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于相位调控的太阳能发电装置，属于太阳能发电技术领域。

背景技术

随着经济发展，对能源的需求量显著增加，然而传统化石燃料的储存量有限。另外，化石燃料的燃烧将会排放大量温室气体。如今我们倡导节能减排，提倡低碳生活。太阳能作为可再生能源，具有储量丰富、成本低、清洁无污染等优点，成为现在新能源开发的重点研究对象。目前，太阳能发电技术主要有光伏发电和光热发电。光伏发电是利用半导体材料的光伏效应将太阳能转换为电能的发电方式。光热发电是将利用汇集的太阳光将水加热至沸腾变为水蒸气，再用传统的电力循环来产生电能的发电方式。目前的太阳能发电技术存在结构复杂、成本高、材料生产过程以及工作过程对环境有影响等缺点。因此，一种利用热释电效应，可直接将热能转换为电能的太阳能发电装置的开发很有必要。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种基于相位调控的太阳能发电装置，该装置利用热释电效应，可直接将热能转换为电能，结构简单，对环境无不利影响。

发明内容：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术手段为：

一种基于相位调控的太阳能发电装置，包括固定在底座上的菲涅尔透镜、相位调控单元、热电转换单元、整流器和可充电电容，所述菲尼尔透镜将聚焦的太阳光穿过相位调控单元照射在热电转换单元上；热电转换单元通过导线与整流器连接，整流器将整流后的电能存储在可充电电容中；其中，所述相位调控单元包括多层叠加的旋转叶片以及驱旋转动叶片转动的电机，多层叠加的旋转叶片通过旋转形成不同的相位角度差，对应不同的相位角度差，在一个周期内通光量和遮光量时间比不同。

其中，相位调控单元包括三层叠加的旋转叶片，三层叠加的旋转叶片通过旋转具有不同的相位角度差，组合成不同比例的遮挡光线角度与通过光线角度。

其中，所述旋转叶片通过法兰与电机输出轴固定连接，电机的转速通过调速器调节。

其中，每层旋转叶片呈扇形，扇形的弧度为45°。

其中，所述热电转换单元含有PZT热释电陶瓷薄膜，其中，PZT热释电陶瓷薄膜向光面镀有银膜层，银膜层外表面涂有黑色涂层，PZT热释电陶瓷薄膜背光面粘有铜片层。

其中，所述热电转换单元外套设有圆锥型应力调节装置，热电转换单元通过在应力调节装置内相对应力调节装置向内或向外滑动调节应力调节装置对其施加的横向应力大小。

相比于现有技术，本发明技术方案具有的有益效果为：

本发明基于相位调控的太阳能发电装置能够主动调节一个周期内遮挡光线和通过光线的时间比例，使得热电转换单元的输出电压达到最大，提高装置发电的有效性；以光能转换的热能为驱动热源，工作过程中无污染物排放，对环境无不利影响；最后本发明太阳能发电装置结构简单，采用的热释电材料与金属材料，价格低廉，易于获取，制备成本低。

附图说明

图1是本发明基于相位调控的太阳能发电装置的结构示意图；

图2是本发明基于相位调控的太阳能发电装置中相位调控单元的结构示意图；

图3是本发明太阳能发电装置的相位调控单元中叶片旋转形成不同相位角度的示意图；

图4是本发明太阳能发电装置的相位调控单元中叶片旋转过程示意图；

图5是本发明基于相位调控的太阳能发电装置中热电转换单元的结构示意图；

图6是在本发明太阳能发电装置的热电转换单元外加上应力装置的示意图；

图7是本发明太阳能发电装置施加应力装置与不施加应力装置时热电转换单元产生的电压实验结果对比图；

图8是本发明太阳能发电装置的相位调控单元中叶片的正视图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。