[发明专利]基于多通道毫流控的雨滴-太阳能发电一体装置

权利要求书

1.一种基于多通道毫流控的雨滴-太阳能发电一体装置，其特征在于，包括：收集水槽、输送管路、限流阀、多通道毫流控芯片、太阳能阵列板、摩擦纳米发电组件、待供电装置；所述收集水槽用于收集和储存雨水，所述输送管路的一端与所述收集水槽的底部连通，另一端与所述多通道毫流控芯片的入口连通；所述限流阀固定安装在所述输送管路中，用于控制流量；

所述多通道毫流控芯片内部设有呈指数级树形分叉的流体微通道，所述流体微通道的末端为超疏水段，用于将雨水转化为尺寸可控的液滴；所述多通道毫流控芯片的液滴出口布置在所述太阳能阵列板的正上方；

所述太阳能阵列板包括若干层互相平行且间距相等的太阳能发电板，所述太阳能发电板相对水平面倾斜一定角度，各层太阳能发电板沿横向错层，且等距分布；所述摩擦纳米发电组件包括：上层电极层、介电层、基底电极层；所述基底电极层覆盖在所述太阳能阵列板的上表面，所述介电层覆盖在所述基底电极层的上表面，所述上层电极层固定在所述介电层的上表面的下端；所述上层电极层、介电层、基底电极层均能透光；所述待供电装置与所述上层电极层和基底电极层串联，所述待供电装置与所述太阳能发电板串联，所述上层电极层和基底电极层与所述太阳能发电板并联。

2.根据权利要求1所述的基于多通道毫流控的雨滴-太阳能发电一体装置，其特征在于，所述流体微通道的截面形状为矩形，所述矩形的边长分别为通道高度h和通道宽度w，通道高度h2mm，通道宽度w3h，超疏水段长度L2w，液滴直径d与流体微通道尺寸的关系式如下：

式中，q为流速，限流阀的最大流量q_max0.281*n mm³/s，n为所述多通道毫流控芯片的末端出口通道数量。

3.根据权利要求1所述的基于多通道毫流控的雨滴-太阳能发电一体装置，其特征在于，所述太阳能发电板相对水平面的倾斜角为θ，宽度为b，相邻两层太阳能发电板的高度差为H，相邻两层太阳能发电板的上边缘的横向距离为c，满足15cm≤H≤25cm。