一种基于太阳能弱光发电效应的弱光制氢系统的制作方法

1.本发明涉及太阳能制氢领域，特别是一种基于太阳能弱光发电效应的弱光制氢系统。


背景技术：

2.氢气作为一种清洁能源，是一种无色且密度比空气还小的气体，由于其具有可燃性和换运行，其应用广泛，比如在冶炼金属、燃烧、燃料电池等中的应用。现有制氢一般采用电解水制氢的方式，水解产生氢气和氧气。
3.太阳能同样是一种清洁能源，将太阳能利用于制氢工艺中，势必大大提高整个生产过程的环保性能。但是，现有基于太阳能的制氢系统其在弱光环境下，其储能不够，导致制氢量受到影响。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于太阳能弱光发电效应的弱光制氢系统。
5.本发明的目的通过以下技术方案来实现：
6.一种基于太阳能弱光发电效应的弱光制氢系统，包括电解制氢单元、用于给所述电解制氢单元供电的供电电源和连接在所述电解制氢单元的氢气输出口上的存储单元，所述供电单元包括太阳能板、蓄电池组和连接在所述太阳能板与所述畜电池组之间的控制电路，所述太阳能板包括pof薄膜套和置于所述pof薄膜套内且依次层叠设置的基板、第一电极层、cigs光吸收层、缓冲层、高阻层、低阻层和第二电极层，所述第二电极层靠近所述低阻层的一侧设置有菲涅尔透镜结构。
7.本方案的供电单元的太阳能板基于cigs，且在第二电极层上设置菲涅尔透镜结构，利用菲涅尔透镜结构实现光的汇聚，且cigs光转化效率高，有效的提高制氢系统在弱光环境中的制氢量。
8.作为优选，所述电解制氢单元包括具有进水口的电解槽槽体、电解阳极板、电解阴极板、质子膜，所述电解阳极板、电解阴极板、质子膜置于所述电解槽槽体内且质子膜用于置于所述电解阳极板、电解阴极板之间将所述电解槽槽体内腔分隔为两个腔体。
9.作为优选，所述电解槽槽体的进水口上连接的进水控制部件。
10.作为优选，所述进水控制部件包括设置有控制腔体的控制本体、调节球、浮球、连接在调节球与所述浮球之间的连接绳和设置在所述控制本体上且与所述控制腔体连通的进水口、出水口和调节口，所述出水口成弧形，所述调节球置于所述控制腔体内，所述浮球置于所述电解槽槽体内，所述调节球的直径大于所述出水口的直径。
11.作为优选，所述连接绳外套设置有保护管。
12.作为优选，所述电解槽槽体内设置有防护罩，所述防护罩的底端开口且顶部与所述保护管连通，所述防护罩的底端直径大于所述浮球的直径。
13.本发明具有以下优点：
14.本方案的供电单元的太阳能板基于cigs，且在第二电极层上设置菲涅尔透镜结构，利用菲涅尔透镜结构实现光的汇聚，且cigs光转化效率高，有效的提高制氢系统在弱光环境中的制氢量。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图；
16.图2为本发明的电解制氢单元的部分结构示意图。
具体实施方式
17.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
18.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
20.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.本发明公开了一种基于太阳能弱光发电效应的弱光制氢系统，包括电解制氢单元、用于给所述电解制氢单元供电的供电电源和连接在所述电解制氢单元的氢气输出口上的存储单元，所述供电单元包括太阳能板、蓄电池组和连接在所述太阳能板与所述畜电池组之间的控制电路。如图1所示，所述太阳能板包括pof薄膜套11和置于所述pof薄膜套11内且依次层叠设置的基板12、第一电极层13、cigs光吸收层14、缓冲层15、高阻层16、低阻层17和第二电极层18，所述第二电极层18靠近所述低阻层的一侧设置有菲涅尔透镜结构。
24.第二电极层18为透明层，基板可以是玻璃基板或者树脂基板。缓冲层15可采用cds缓冲层；高阻层可采用ain高阻层；低阻层可采用zno低阻层。
25.具体的，所述电解制氢单元包括具有进水口的电解槽槽体21、电解阳极板、电解阴极板、质子膜，所述电解阳极板、电解阴极板、质子膜置于所述电解槽槽体内且质子膜用于置于所述电解阳极板、电解阴极板之间将所述电解槽槽体内腔分隔为两个腔体。
26.所述电解槽槽体的进水口上连接的进水控制部件。
27.进水控制部件可设在电解槽槽体两个腔体的任意一侧，图2中并未体现。具体的，如图2所示，所述进水控制部件包括设置有控制腔体的控制本体31、调节球32、浮球33、连接在调节球32与所述浮球33之间的连接绳34和设置在所述控制本体31上且与所述控制腔体连通的进水口、出水口和调节口，所述出水口35成弧形，所述调节球32置于所述控制腔体内，所述浮球33置于所述电解槽槽体内，所述调节球的直径大于所述出水口的直径。调节口的高度要大于进水口的高低，出水口置于进水控制部件的底端。
28.所述连接绳外套设置有保护管36。
29.所述电解槽槽体内设置有防护罩37，所述防护罩37的底端开口且顶部与所述保护管连通，所述防护罩的底端直径大于所述浮球的直径。
30.采用上述结构的进水控制部件，防护罩37的底端置于水面以下，其直径大于所述浮球的直径，避免对浮球上下移动造成影响。工作时，浮球33在水浮力作用下置于水面上随液面高度变化而上下移动。当水位较低时，浮球随液位下移，此时，调节球32在浮球的带动下上移，出水口35打开，则自动进水；随着进水量增大，浮球上移，调节球32在自重作用和水流作用下下移堵塞出水口，实现进水关闭。当然，进水控制部件的调节口的高度与进水口的高度差要符合一定的距离。采用上述结构，可实现进水的自动控制，不需要设置水位传感器等即可实现进水自动控制，结构简单。
31.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。