利用太阳能的半导体温差发电系统
本文主要介绍了一种基于半导体温差发电技术的太阳能发电系统。该系统可以有效地解决目前家庭太阳能发电系统中所存在的成本高、维护频繁、铅污染等问题。
一、系统结构
目前家庭太阳能发电系统的能量转换过程主要分为两种形式:太阳能一电能和太阳能一热能。我们选择了后者,并将热能储能取代了电池储能,降低了太阳能发电成本,并解决了更换电池造成的二次污染。
二、家庭照明供电系统结构
我们对普通家庭太阳能热水器进行了适当的改造,为家庭照明供电。该系统利用太阳能热水器的集热系统产生并存储热水,然后基于半导体温差发电原理,利用热水与环境的温差产生电能。电能经过电源控制模块后输出给负载。
三、模型的制作与实验
我们选用了型号为TEG-140的半导体温差发电片,并进行了性能测试实验。实验结果表明,单片的输出电压与温差之间存在线性关系,且单位发电片、单位温差可以产生0.02V的电动势。
四、模型的制作
为了进一步验证该系统的可行性,我们还制作了模型对系统进行实验模拟。模型结构如图4所示。我们使用容积为7L的水桶代替太阳能热水器提供的热水,并使用另一个处于环境温度下的水箱进行冷却。在两个水桶之间接触处放置12片TEG-140,将输出电压提高到12.5V。
五、结论
本文提出了一个基于半导体温差发电技术的太阳能发电系统,解决了目前家庭太阳能发电系统中的成本高、维护频繁、铅污染等问题。该系统具有低成本、高效、无污染等优点,对推广太阳能发电技术具有重要意义。