（专利号：ZL 201510044649.8） 简介：本发明公开了一种光伏‑光热‑热电与烘烤一体化太阳能利用装置，属于太阳能利用领域。本发明的太阳能利用装置，包括支撑机构、反射机构、光热转化机构和热水存储机构，支撑机构上固连有反射机构，用于将太阳光反射到光热转化机构上，该光热转化机构固定于支撑机构的顶部固定框上，且光热转化机构为双效集热器和太阳能烘烤箱，双效集热器用于光热发电以及对热水存储机构供热，太阳能烘烤箱用于对放置的物品进行烘烤。本方案通过各个机构间的有机结合，实现了光伏发电、光热制热水、温差发电和光热烘烤的有机组合，增加了太阳能的利用率，且双效集热器的集热速度快、发电量足，太阳能烘烤箱的烘烤效果好，装置的集成性能高。  

在全球常规能源日益紧张的大环境背景下，太阳能是当今可再生能源开发利用的首选之一，其对常规能源短缺的可弥补性和可替代性的优势日益显现。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富、利用方便，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。加强可再生能源开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。为了使太阳能的利用向实用化进一步推进，需大力加强太阳能技术的基础研究。太阳能利用的重要途径之一是研制太阳能光伏电池。进入本世纪以来，随着太阳能光伏电池效率的提高和成本的降低，其相关光伏发电产品逐步从个别高端应用领域转向国民经济的各个领域，其未来发展前景十分看好。光伏电池组件简称PV构件，是一种暴露在阳光下会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体材料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。光伏组件可以制成不同形状，而组件又可以连接，以适应建筑形式要求。由于光伏电池组件安装后长时间处于无人监控状态，所以需要定期检查、维修和护理，对于损坏的光伏组件给予更换，保证光电转换正常进行。PV构件和建筑集成后属于建筑的一部分，其健康程度直接影响到建筑的功能。尤其是光伏建筑一体化(BIPV：Building Integrated Photovoltaic)形式的建筑，PV构件的维修和更换是解决光伏产品在建筑中推广和应用所遇难题的有效措施。因为即使PV构件能达到与建筑同寿命，但随着PV新产品发电效率的快速提升和制造成本的迅速下降(如同计算机和手机产品的发展一样)，建筑既有PV构件的更新换代势在必行。所以，为了遵循市场发展规律，设计一种可更换、易维修的建筑PV构件，对满足当前光伏产业的市场需求很有必要。与现有技术相比，本发明不但设计简单、方便、灵活，安装成本低，而且在推广太阳能光伏建筑应用方面具有很大程度上的示范意义，对推进建筑节能等方面具有积极的现实意义。

晶硅光伏组件生产完成之后，必须经过外观检测，以确定是否有虚焊、碎片、异物等外观缺陷。一般而言，外观检测都是人工完成，具有工作烦累、容易出错等问题。晶硅光伏组件还要经历电致发光（ EL）测试，以确定是否有裂纹、黑芯片、硅片杂质缺陷、电极缺陷、片源不一致等问题。一般而言，这部分的检测都在设备中进行，目前的设备只能得到整个组件的 EL 测试图像，需要人工针对该图像进行缺陷分析，强烈依赖于检测人员的技术能力和责任心。本产品是晶硅光伏领域专家与机器视觉公司合作开发，将晶硅光伏组件的

本实用新型公开了一种光伏发电与鱼类露天式集约化养殖一体化复合生产系统，包括光伏发电系统和鱼类集约养殖系统，光伏发电系统包括太阳能电池组件、光伏支架、防雷汇流箱、逆变器集成工作箱、升压变压器、电网、充放电控制器、蓄电池组和逆变器；鱼类集约养殖系统包括提水增氧推水机、底增氧设备、吸污设备、增氧推水区、养殖区、粪便收集区、水质净化区、拦鱼栅网片、养殖设施墙体、水流导向设施，太阳能电池组件安装在整个鱼塘上部，增氧推水区、养殖区和粪便收集区占鱼塘总面积的1%~5%。本实用新型能有效提高水面利用效率，大幅提高单位水面面积的经济效益，为河网地区水域资源利用提供一种重要途径。

本项目旨在降低建筑能耗，众所周知建筑能耗占总能耗的30%，其中门窗占了建筑能耗的50-80%，当前全世界正大力推广中空玻璃，采用玻璃贴膜或玻璃镀膜或加隔热涂层等方法解决冬天的热辐射外溢，夏天的阳光进入。但这类玻璃尚不能调节光能，更不能利用太阳能。本项目正是针对这一关键问题开发研制的。本项目以改进门窗热效应为基点，充分分析了当今国内外相关产品存在的问题，研发了独创的，新型的中空转叶玻璃，其加工方法现已获得发明专利（受权公告号CN 101347941，受权公告日2010/06/16），研发的中空幕帘玻璃（发明专利）经国家安全玻璃及石英玻璃质量监督中心测试，其节能效率达到82.8%，是现有产品中最好的。 特点：1 具有节能控光的功能在中空玻璃内磁铁控制可旋转叶片，叶片可以在中空间距6-12mm的玻璃内360度旋转，可调叶片到合适角度从室内看出去基本不影响视野，叶片反光效率高，叶片经特殊加工关闭时严丝合缝。屋顶平房控光时，玻璃中间加个支撑避免玻璃塌陷；叶片背面可以是一幅美丽的图画，也可以是深色，利用太阳能，吸光组成换热系统，实现中空遮阳玻璃的热水装置。2 节能效率高中空幕帘玻璃，测试报告比较结果为，若透明玻璃为0%，中空玻璃为13.7%，LOW-E中空玻璃为32.8%，节能帘为82.8%；中空转叶玻璃与节能帘近似。3 结构轻巧寿命长叶片平直厚仅6-20u极轻，热胀冷缩有弹簧涨紧，通过齿条啮合齿轮连接，结构可靠不怕震动；叶片之间没有任何连线；曝晒在光照下的只是铝箔叶片，寿命长；其结构可适用于任意尺寸的中空玻璃。4 适宜于大规模、高效率、低成本的生产加工关键在于将整张6-20u的合金铝箔放在两排齿轮轴中间，用长条电热器将铝箔焊接固定，张紧齿轮的弹簧放开绷紧铝箔，用等间距的旋转快刀将叶片切好，使叶片之间严丝合缝。唯一的办法详见发明专利“中空转叶玻璃转叶的连接和加工方法”。加工场地要求一般。 中空转叶玻璃成本估算：每平方米250-300元，面积越大成本越低，若参考中百叶玻璃批量出口离厂价470元/平米计算，每平米利润170-220元，年生产万平米利润1千7百万-2千2百万。5 有广泛的应用和进一步功能开发的前景目前国际市场尚无此类商品，作为节能产品可广泛用于住宅、公共建筑、大棚、金属屋顶、玻璃幕墙、火车窗等处，其百叶窗外形符合国外惯用形式。在此基础上，尚可进一步开发：中空换热玻璃，中空遮阳玻璃热水装置，发电玻璃等。  

本发明公开了一种带有多孔泡沫金属换热结构的太阳能光伏光热集热器，该集热器采用上下双冷却通道结构，并结合多孔泡沫金属层(6)进行换热强化，降低了太阳能光伏元件的温度，提高光伏元件发电效率，同时将太阳能光伏元件所产生的大量热量及时传递给冷却气体，冷却气体从集热器出气口(11)排出后可以用于预热、干燥或者室内供暖等用途。本发明所使用的泡沫金属具有高热导率及高比表面积，可以有效地改善传统太阳能光伏光热集热器的冷却效率，并且采用下进上出的流式，使得换热过程接近逆流换热，换热效率达到最高。

一种宽光谱、强吸收的表面光伏型光探测器的制备方法，其作法是：以钛箔为阳极，铂为阴极，对钛箔进行氧化，得非晶态TiO2纳米管阵列；经处理后，得TiO2纳米管阵列；将钛箔置于高温反应釜内，再将Na2S2O3、Bi(NO3)3水溶液注入密封反应釜，热处理得Bi2S3-TiO2纳米管阵列；在Bi2S3-TiO2纳米管阵列表面覆盖FTO，引出电极，在未生成Bi2S3-TiO2纳米管阵列的钛箔上引出电极，将FTO与钛箔及其Bi2S3-TiO2纳米管阵列的接触边缘封装即得本发明的光探测器。该方法能耗低，工艺、设备简单；制得物适用光谱范围大，适合做光谱分析；还可以做光敏开关等光电器件，具有广阔的应用前景。

本发明公开了一种基于模糊概率的光伏电池的最大功率点的跟 踪方法。所述跟踪方法包括：以ε为采样间隔，获得 N 个采样点 [ui,P(ui)]，i 为小于等于 N 的正整数；其中，ε为 0.05UOC/Ns～ 0.5UOC/Ns，UOC 为光伏电池的开路电压，Ns 为光伏电池的串联数； 通过构造扩散函数 fD 和隶属度函数 fM，求取概率函数 Pro(i)，对概率 函数 Pro(i)的结果从大到小排序，并依次选取排序靠前的概率对应的 Xi 的并集作为最大功率点的搜索范围，使得所述排序靠前的概率函数 Pr

（一）成果背景 分布式光伏可在用户侧就近安装与消纳，减少因长距离输送带来的线路损耗问题，在新型电力系统建设中发挥着重要作用。2021年6月，国家能源局综合司发布了《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，用以推动分布式光伏高质量发展、支撑新型电力系统建设。在该政策的推进下，分布式光伏容量迅猛增长。截至2021年底，国内分布式光伏装机容量已达到107.5GW，约占光伏总装机容量的三分之一，且其增长速度已经超过了集中式光伏。 （二）痛点问题 对于配电网来说，光伏出力易受天气因素影响，具有极强的随机波动特性，大规模分布式光伏接入，一方面加剧了配电网负荷短时波动，影响电力实时平衡，制约负荷预测精度提升；另一方面，分布式光伏出力特性与负荷特性的不匹配造成其难以消纳，为有源配电网运行管理带来严峻挑战。 对于电力市场交易来说，随着新一轮电力体制改革的持续深入，分布式光伏所有者作为售电商参与市场竞争成为必然趋势。分布式光伏出力的不确定性与短时剧烈波动性，使得分布式光伏电站/售电商难以制定合理的市场交易策略与电力交易合同，面临严重的市场风险。 因此，亟需精准的分布式光伏功率预测，为有源配电网调度运行、分布式光伏消纳，分布式光伏参与电力市场等提供有力数据支撑。 （三）技术方案 1、基于变分模态分解与动态图卷积网络的分布式光伏功率预测 首先利用变分模态分解各分布式光伏复杂出力序列分解为相对简单、波动较小的不同频率子序列，以减小场站间关联关系的挖掘难度。然后，基于分布式光伏场站间时空关联性处于动态变化中的考虑，利用全连接神经网络将各节点特征映射到多维空间，而后利用时域卷积挖掘跨节点关联关系，由此以数据驱动方式挖掘各频率下各场站子序列关联性，有效实现子序列动态图结构的构建。最终，基于可用于非欧式空间结构数据建模的卷积神经网络，将其与动态图结构结合，建立考虑动态时空关联性的图卷积预测模型，针对不同频率下出力子序列分别预测，而后重构得到各场站功率进而获取配电网分布式光伏总功率。 2、基于深度联邦学习的分布式光伏发电功率预测 首先，基于长短期记忆神经网络构建时域自编码器模型，该模型编码器用于提取每个时间步输入的时域特征，而后利用解码器将该特征向量转换为输出序列进行未来时间步的预测，自编码能显著增强长短期记忆神经网络的时域建模能力。而后，利用注意力机制解决其在处理长输入时间序列时会导致解码器面临特征冗余问题，且使模型聚焦于对输出更关键的时域特征。由此，利用注意力自编码预测模型通过对时域特征的有效挖掘实现功率预测精度的进一步提升。 在此基础上，开发了用于分布式光伏功率预测的联邦学习框架，在该框架中，本地用户仅需将本地模型进行共享，无需数据的传输，而后由中央服务器进行模型的聚合以实现用户间信息共享。在各本地场站进行注意力自编码预测模型的训练；在中央服务器，基于联邦平均算法实现各本地预测模型的汇聚、全局模型的生成与下发。在保证数据隐私性的前提下取得与传统集中式机器学习训练近似的预测效果。 （四）竞争优势 1、有效表征广域分布式光伏集群间时空关联特征，实现分布式光伏功率预测精度提升。 当缺乏气象实测或预报数据时，考虑分布式光伏时空相关性可有效提升分布式光伏功率预测精度。现有研究多利用各光伏场站地理距离或者整体出力表征时空相关性。这种静态建模方式在分布式光伏出力模式长期稳定的情况下，可以取得较好的预测效果。然而，易受天气因素的影响，分布式光伏出力极易发生短时波动，因而各场站关联性处于动态变化过程。以恒定的场站间关联关系去考虑这种复杂的集群出力序列，显然无法反映天气影响下分布式光伏出力短时变化，难以实现功率预测精度的有效提升。 所提的基于变分模态分解与动态图卷积网络的分布式光伏功率预测方法，利用数据驱动方式实现挖掘各场站间关联特性的动态实时挖掘。在基础上，考虑到不同模态分量下各场站间关联关系的差异性，将各场站原始功率分解为了相对简单、波动较小的不同频率模态分量，减小关联关系的挖掘难度。 2、有效保证各分布式光伏数据隐私性，且能取得与传统集中式机器学习训练方式近似的预测效果 现有的数据驱动预测方法性能在很大程度上依赖于训练数据的数量，因此大多以一种集中的训练方式实现，即中央服务器汇聚来自各场站的运行数据而后进行模型的训练。然而，这种集中训练的方式会期限数据隐私，使用户信息暴露在公共环境而导致被外部攻击者进行数据分析、行为探测等。此外，在竞争激烈的电力市场中，分布式光伏场站所有者可能不愿共享数据。这些因素使传统模型训练方式难以实现。 所提的基于深度联邦学习的分布式光伏发电功率预测方法，利用注意力自编码模型在本地场站进行建模预测，实现对本地功率时域特征的有效挖掘；利用分散式训练的联邦学习框架，实现各场站预测模型信息共享，有效保证本地用户的数据隐私的同时取得不错的预测效果。 创新点 1、考虑了场站间关联关系的动态性。对于分布式光伏，虽然场站数量众多、分布广泛，但是其位置临近，由于云团运动等气象因素导致的相关性较强。所提方法以数据驱动方式根据网络当前的各场站输入功率进行关联关系的动态表征，实现功率预测精度的有效提升。 2、在保障各分布式光伏站点数据隐私应的前提现实现信息共享。利用自编码结构进一步提升LSTM的时间序列建模能力；利用注意力机制模型聚焦于对预测更关键的输入特征，以此实现时域特征的有效挖掘。在此基础上，利用联邦学习框架聚合各本地模型，实现各站点信息聚合，实现精度有效提升。 市场前景 随着新型电力系统建设目标的推进，分布式光伏装机容量呈爆发式增长。所研成果可应用于配电网负荷预测、用户可调度容量评估、激励型需求响应基线负荷估计等场景中，为高比例分布式光伏有源配电网的安全、经济、高效运行，维持电力平衡等工作提供重要参考。同时，随着分布式光伏逐步参与到电力市场，所研成果可为分布式光伏售电商制定最优的交易策略，签订合理的价格合同提供有力数据支撑。综上所述，所研成果市场前景广阔。

低辐射玻璃就是在玻璃表面形成一层低辐射薄膜。这层薄膜对可见光有较高的透过率，一般超过50%，而对室温下黑体辐射峰值波长10 ?m附近的远红外线有很低的辐射系数，或称发射系数、发射率等。这样就可以保证室内热量不会通过辐射传递的室外，也可在夏季阻止室外高温通过辐射传递到室内。配合以中空、真空玻璃和隔热窗框，可以达到节能效果。      几乎所有的透明导电膜都是低辐射膜，如常用的ITO（氧化铟锡）、AZO（掺铝氧化锌）、SnO2等。在可见光波段，光吸收非常小的Ag膜也可以构成低辐射膜，但需要在前后表面增加介质膜，抵消光反射。      按工艺技术，低辐射玻璃又分为离线镀膜和在线镀膜两类。在线镀膜指的是在浮法玻璃生产线的末端，增加一个CVD室，利用玻璃的高温使得气体分解形成一层氧化锡透明导电薄膜。氧化锡的辐射系数大约为0.2左右，远低于普通白玻璃的0.87。在线镀膜低辐射玻璃由于辐射系数高、透过率低、反射和透过光颜色调整范围小等因素，只能用在要求低的场合。其优点是抗氧化能力超强，而且耐磨性能好，可单层应用，国内在线镀膜低辐射玻璃生产线有数十条。离线镀膜低辐射玻璃指的是采用磁控溅射方法，在玻璃表面形成一层低辐射金属膜和相应的保护介质膜。这种低辐射玻璃的辐射系数低，可见光透过率高，颜色可以随意调整，因此得到广泛应用。离线镀膜低辐射玻璃的基本结构        常温下，黑体辐射的中心波长约10?m。在这个波长下，绝大部分金属的辐射系数都是非常低的，如Ag/Cu/Au/Al/Mo/W/Ta/Nb/Zr/Ni/Fe，都可以用到太阳能集热管中的低辐射层。能用于玻璃中的却只有Ag，因为只有Ag有很小的可见光吸收率。降低辐射系数的简单方法是增加银层厚度，但简单的增大银层厚度会导致可见光反射率大幅度增加。离线双银低辐射玻璃的结构      中间介质层较厚，两侧较薄，这就构成了双银低辐射玻璃。再增加一层银，还可以构成三银低辐射玻璃。由于银的折射率实部不是零，银层是有吸收的，银层双银和三银低辐射玻璃的辐射系数虽低，但光的透过率却大幅度降低。离线单银软膜结构      最早的低辐射玻璃结构，以氧化锌为介质层，其最大特点是，沉积速率快。因为折射率较低，可见光透过谱窄，一般采用双银结构来扩大谱宽。抗氧化能力低，须要24小时内封成中空结构。离线单银硬膜结构      第二代低辐射玻璃，特点是，采用等离子喷涂导电低价氧化物靶，靶材成本高。折射率高，可见光透过谱宽，单银就可以满足要求。采用双银或三银结构的效果更好，但透过率低得多，不适合民居。抗氧化能力较低低，也须要24小时内封成中空结构，基本不能钢化。      为了防止在上层氧化钛沉积中银层氧化，需增加一层约3nm的金属层，可用Cr或Ni等。该金属层使得辐射系数和透光率指标大幅度降低。可异地加工和钢化的硬膜结构      较晚出现的结构，采用SiAl靶反应溅射沉积，沉积速率与低价氧化钛靶相近。因为是非晶结构，抗氧化能力强，可以异地封接和钢化处理，也可非中空应用。高硅硅铝靶需要等离子体喷涂制备，成本高。透光谱性能和损耗相互矛盾，总体光学性能比氧化钛结构差。铝和硅都不能与氮气直接反应，氮气被电子碰撞后形成原子氮，可与铝或硅反应，这就要求气氛中氮含量很高，结果氮气电离比例较高，使得靶表面氮化，导致溅射速率大幅度降低，需要增加靶数，导致设备成本提高，电源功率提高。可异地加工和钢化的另一种结构      特点：最外面增加一层抗氧化的SiAlO，10纳米就足够了。金属靶反应溅射      采用纯金属靶进行反应磁控溅射是降低成本的最有效方法。在已知的常用金属中，锌族、钒族中的钽、钛族中的铪、铬族、锰族、铁族进行磁控反应溅射时，具有可以接受的速度，但其中只有氧化钽和氧化锌具有较好的耐压和介电特性。氧化钽的溅射产额可达到0.2，是可以接受免得。而具有很好绝缘和介电特性的氧化硅、氧化铝、氧化镁，氧化锆以及具有最大介电常数和折射率的氧化钛都难以用磁控反应溅射沉积。氮化硅产额可以达到0.12，尚可接受，但氧化硅只有0.03，约为硅的二十分之一。氧化钛和氧化铝都小于0.015，不到金属铝的百分之一，氧化镁更是小于0.005，不到镁的千分之一。各种材料的溅射产额 材料产额Ti0.6  (600V)TiO20.01 (300V)AI1.25 (600V)Al2O30.01 (300V)Si0.5  (600V)SiO20.03 (300V)Si3N40.12 (300V)      溅射沉积时，单质靶电压较高，而氧化物和氮化物靶电压较低，电压基本按实际情况列出。溅射过程      靶材为低价氧化钛，因此溅射气氛中需要的氧气含量低得多，靶表面溅射面积远小于衬底面积，因此一般不继续氧化，被溅射粒子以原子或分子形式飞向衬底，氧气分子可以向靶和衬底入射，将到达衬底的粒子充分氧化。       硅铝靶溅射中，正氮离子飞向靶面，将靶面氮化。被溅射粒子大部分以分子或原子形式飞向衬底。被溅射出的硅原子不能在空中与氮结合，大部分到达衬底后再与氮原子结合。由于硅和铝不能与氮分子反应，因此靶面必须完全氮化才能得到纯氮化物薄膜，导致溅射速率变慢。硅铝靶的另一个问题是高硅硅铝靶需要等离子喷涂方法制备，靶材成本远高于金属靶。拉制成型的合金靶材中，硅含量难以超过60%。高铝组分的硅铝靶溅射非常慢，而且折射率低，不能用于低辐射玻璃的制备。解决低硅含量硅铝靶的溅射沉积问题是一个大的挑战。         靶材为纯钛，被溅射粒子大部分已原子形式飞向衬底，氧气分子可以向靶和衬底入射，分别将靶面和到达衬底的粒子氧化。金属表面形成的氧化钛极难溅射，导致沉积速率极慢。低辐射玻璃面临的难题       到目前为止，低辐射玻璃，尤其是高档低辐射玻璃主要用于宾馆、写字楼、医院中。这类建筑中，单窗面积较大，窗框所占面积比例小，低辐射玻璃效果明显。此类建筑所需的玻璃呈现逐年缩减的趋势。扩大民居领域的应用，才是正路。民居的特点是单窗面积小，一般不会超过1平米，一般0.5平米。这种窗中，低辐射玻璃的节能效果并不明显，只有大幅度降低价格，才能与效果匹配。世界性难题       大面积衬底上，氧化镁、氧化铝、氧化钛等材料的金属靶反应磁控溅射被认为是一个解决不了的世界性难题，早已经没人尝试解决，转而寻求一些替代方法，如前面所述。       第一个解决该问题的人是我们，可追朔的上世纪80年代，但结果一直没有发表。首先发表此类结果的是皇明公司，他们解决了在高温集热管表面沉积氧化铝减反层问题，而且速度非常高。解决此问题的是一个刚出校门不久的女孩儿，初生牛犊不怕虎，硬试出来的。最初是尝试用铝靶反应溅射沉积氮化铝，从原理上讲，这是不可能的。氮化铝不行，就用氧化铝试试，结果就成功了。虽然减反射效果不如氮化铝，但可以用。集热管太阳能吸收膜沉积中，靶基距非常大，这是其成功的基本条件。由于不懂得其中的道理，仅限于在太阳能集热管这一特殊条件下应用，而不能推广到其它领域。圆柱形金属靶反应溅射的优势       如果能实现钛、锆、铝、硅等薄膜的金属圆柱靶反应磁控溅射，对薄膜产业的影响是革命性的，带来的好处包括：      （1）圆柱靶适合大面积衬底上薄膜沉积，适用于大规模生产。      （2）采用金属靶的成本远低于导电介质靶，构成降低成本的次要因素。      （3）可实现高速溅射沉积，设备规模减小，大幅度降低设备成本，是降低成本的首要因素。      （4）大幅度降低用电量，构成降低成本的次要因素。