本项目研发完全得益于广东省部产学研结合项目所特有的运作模式和直接的项目资金扶持,才得以启动,并提炼出创新技术成果。本项目充分整合并调动了高校及其专业团队、企业、政府优势与积极性,所规划的实施方案是站在多方受益的角度设计因而项目应用示范得以较顺利实施。 我们投入了所有可利用的力量,做了比计划更加全面的实验和开发,使项目的技术指标比计划合同书中的更高更好。
该项目完成技术指标和成果如下:
(1)实现单体薄膜温差电池转换效率接近 12.29%。
(2)完成薄膜温差电池组件研制,获得效率 10%以上的薄膜温差电池组件可产业化制备关键技术。
(3)建立 1.1 千瓦以上温差发电工程。
(4)共申请了 5 项发明专利与 2项实用新型专利,其中5项发明专利与2 项实用新型专利已获得授权。
(5)完成新工艺 1 项 。
(6)完成新装备 1 项 。
(7)在 SCI 或 EI 源期刊上发表研究论文19 篇 。
(8)培养了6名硕士研究生。
本项目研发的高性能 Bi-Sb-Te 基薄膜温差电池,转换效率达 10%以上,能很好地满足各种采用温差发电领域的需求。同时我们已建成千瓦级别的太阳能温差发电示范工程,通过收集太阳能光热进行温差发电。 白天采集光热后除直接发电外,还可将热量存储于蓄热系统中,用于无太阳时发电,满足实际应用需求。该示范系统建设于企业厂区楼顶,后续计划接入用电系统,可为大厦照明等供电。该系统还能根据实际使用需求进行扩容,改造方便。
在国内,严峻的能源紧缺形势和人类生态环境的压力依然考验着中国的发展。全国目前还有 6000 万人口需要解决电视、通讯、照明及生产用电问题。太阳能作为可再生能源,已经成为世界各国政府大力提倡和发展的作为战略决策的可持续发展能源之一。研究显示,2012 年全球的太阳能电池生产力为 33.75GW,其中太阳能光热发电占总量的 30%,主要为蒸汽轮机发电。这种装置的费用昂贵,噪声大,且转化效率低。我们研究的太阳能温差发电示范工程是一种基于塞贝克效应的固态能量转换技术,它本体没有运动部件,能够大大简化发电系统的结构,具有寿命长、小型化及适应性强等优点,开辟了利用太阳能光热发电的一条新途径。我们研发的薄膜温差电池相比传统的块体温差电池,由于低维度的材料优势,具有更好的热电性能,同时可极大地节省昂贵的半导体材料,具有很好的市场前景。
潜在用户:由于太阳能储量丰富,给它的利用带来了广阔的市场。采用集热系统能大大提高太阳能的利用率,可建设在地面、房顶等阳光直射的地方。因此,只要光源充足的地方,都能成为它的潜在用户。我国西北地区,土地成本几乎为零,且太阳能很丰富,适合建立太阳能温差发电站。由于高性能薄膜温差电池的优势,其受限制条件少,可应用到大如垃圾焚烧、火电厂,小如家电、汽车等领域,也可应用在航天发电器、激光冷却器等高端的器件和 LED、CPU电源等低端产品中。
|