少太阳光的反射、增加太阳光的利用率、提高受光效率。福射层6的材料选用超材料，例如由金属线和谐振环阵列构成的超材料等，其中金属线材料可以为金属钼(Mo)等，采用该超材料发电设备进行发电，具有单位面积光照下能量输出高、可小面积安装、避免场地局限性等优点。受光发热层5在接收到聚光设备I汇聚的光线后温度升高，然后将其温度传导至辐射层6，使辐射层6的温度上升至工作温度，辐射层6受热后会发出特定波长的电磁波，电磁波被发射至光伏电池层8，光伏电池层8接收到电磁波后，通过光生伏打效应吸收热辐射，产生电能。
[0037]还可以在辐射层6及光伏电池层8之间设置真空层7，真空层7的厚度被限定在10nm以内，这样设计的优点在于:当光伏电池层8和辐射层6之间的距离在微纳尺度的时候，由于近场效应的存在，其辐射强度将急剧提高，从而可以在较低的辐射器温度下获得所需要的辐射强度。辐射层6受热后发出特定波长的电磁波，产生的电磁波通过真空层7射向光伏电池层8，辐射层6与光伏电池层8之间采用近场辐射原理，大大的增加了辐射的利用率，同时减小了受光发热层5对光照强度的需求。
[0038]在光伏电池层8的两侧表面可设置防护层9，以对光伏电池层8进行固定及保护，其中一侧的防护层9即设于真空层7与光伏电池层8之间。
[0039]辐射发电设备2与电能传送设备3之间还可电性连接有用于传输电能的输电线10，由输电线10将产生的电能输向电能传送设备3，由电能传送设备3负责向外输出电能。此外，辐射发电设备2与电能传送设备3之间也可不连接输电线10，而是采用其他方式，如将电能传送设备3与光伏电池层8接触等来实现辐射发电设备2与电能传送设备3的电能传送。
[0040]太阳能供电装置还包括底座支架4，用于直接或间接固定支撑聚光设备1、辐射发电设备2及电能传送设备3，方便整个太阳能供电装置的安放。
[0041 ] 光伏电池层8选用InQ.2GaQ.8Sb、或商用的GaSb电池片阵列或禁带宽度小于0.72eV的半导体等材料，由此可提供高的电能生成效率。
[0042]本发明所设计的太阳能供电装置，整体性强、结构简单，材料坚固、不易损坏，且采用超材料发电设备进行发电，不易受周围环境影响，可应用于汽车、野外、家庭等场所，适用范围具有广泛性，可以很好地适用于日常生活。
[0043]本发明中的太阳能供电装置，包括聚光设备1、辐射发电设备2及电能传送设备3，其中聚光设备I将光线汇聚至辐射发电设备2上，辐射发电设备2沿光线传输的方向依次包括受光发热层5、辐射层6及光伏电池层8，受光发热层5接收聚光设备I汇聚的光线并发射至辐射层6，辐射层6发射电磁波至光伏电池层8，光伏电池层8产生电能，电能传送设备3接收光伏电池层8产生的电能并向外部传输。本发明结合了热光伏、近场辐射和超材料辐射等技术，太阳能供电装置设计简单、整体性强、结构紧密、坚固不易损坏，且采用超材料辐射发电设备2进行发电，单位面积光照下能量输出密度高，且太阳能供电装置具有重量轻、便于携带、便于更换和改变安装位置的特点，可广泛应用于汽车、野外、家庭等场所。
[0044]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0045]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种太阳能供电装置，其特征在于，包括聚光设备、辐射发电设备及电能传送设备，其中: 所述聚光设备将光线汇聚至辐射发电设备上； 所述辐射发电设备沿光线传输方向依次包括受光发热层、辐射层及光伏电池层，所述受光发热层接收聚光设备汇聚的光线并发射至辐射层，辐射层发射电磁波至所述光伏电池层，光伏电池层产生电能； 所述电能传送设备接收光伏电池层产生的电能并向外部传输。2.根据权利要求1所述的太阳能供电装置，其特征在于，所述聚光设备呈碗形，所述辐射发电设备位于所述聚光设备的聚焦点上。3.根据权利要求1所述的太阳能供电装置，其特征在于，所述辐射发电设备与电能传送设备之间电性连接有用于传输电能的输电线。4.根据权利要求1所述的太阳能供电装置，其特征在于，所述太阳能供电装置还包括底座支架，用于直接或间接固定支撑所述聚光设备、辐射发电设备及电能传送设备。5.根据权利要求1所述的太阳能供电装置，其特征在于，所述辐射层及光伏电池层之间设有真空层。6.根据权利要求5所述的太阳能供电装置，其特征在于，所述真空层的厚度^lOOnm。7.根据权利要求1所述的太阳能供电装置，其特征在于，所述辐射层的材料选用金属线和谐振环阵列构成的超材料。8.根据权利要求1所述的太阳能供电装置，其特征在于，所述光伏电池层的至少一侧表面设有防护层。9.根据权利要求1所述的太阳能供电装置，其特征在于，所述受光发热层呈蜂窝状。10.根据权利要求1所述的太阳能供电装置，其特征在于，所述光伏电池层材料选用In0.2GaQ.8Sb、GaSb电池片阵列或禁带宽度小于0.72eV的半导体材料。
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能供电装置，包括聚光设备、辐射发电设备及电能传送设备，其中聚光设备将光线汇聚至辐射发电设备上，辐射发电设备沿光线传输的方向依次包括受光发热层、辐射层及光伏电池层，受光发热层接收聚光设备汇聚的光线并发射至辐射层，辐射层发射电磁波至光伏电池层，光伏电池层产生电能，电能传送设备接收光伏电池层产生的电能并向外部传输，本发明的太阳能供电装置设计简单、整体性强、结构紧密、坚固不易损坏，且单位面积光照下能量输出密度高，具有重量轻、便于携带、便于更换和改变安装位置的特点，可广泛应用于汽车、野外、家庭等场所。
【IPC分类】H01L31/055
【公开号】CN105633188
【申请号】CN201610139647
【发明人】张晓静, 徐其琛, 吴玺, 贺孟戈
【申请人】苏州大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月11日