[发明专利]一种具有光合作用的生物反应器

摘要

本申请涉及一种具有光合作用的生物反应器，包括生物反应器、太阳能光伏板、蓄电器、温控装置和相变盒体；所述生物反应器固设于相变盒体内部；所述蓄电器和温控装置电性连接，所述太阳能光伏板与蓄电器连接所述蓄电器内装设有太阳能电池组件，所述太阳能电池组件主要由黑硅太阳能电池和蓄电池组成。太阳能电池组件重复性好，使装置的维护成本大为降低，具有很大的应用前景。

主权项

一种具有光合作用的生物反应器，其特征在于：包括生物反应器、太阳能光伏板、蓄电器、温控装置和相变盒体；所述生物反应器固设于相变盒体内部；所述蓄电器和温控装置电性连接，所述太阳能光伏板与蓄电器连接；所述生物反应器分为第一过滤室和第二过滤室，所述第一过滤室和所述第二过滤室的底部分别设置有第一曝气器和第二曝气器，所述第一曝气器和所述第二曝气器的一端分别连接有电动风机；所述第一过滤室和所述第二过滤室通过平板过滤膜板分隔开来，所述第一过滤室的入口处连接有进水管；位于所述第二曝气器的上部设置有纤维膜，所述第二过滤室的出口处设置有出水管，所述出水管一端设置有电磁阀，另一端设置有电动风机；所述蓄电器内装设有太阳能电池组件，所述太阳能电池组件主要由黑硅太阳能电池和蓄电池组成；所述相变盒体包括相变保温层和绝热保温层；所述相变保温层的相变材料为正二十四碳石蜡；所述黑硅太阳能电池基于P型硅片的黑硅结构，该黑硅结构为在硅片表面金字塔结构基础上利用Cu/Ni合金膜的辅助化学法刻蚀制备；所述黑硅结构上面依次为扩散层、光活性层、SiO₂/Al₂O₃/SiNX叠层钝化膜、电极缓冲层和上电极；所述光活性层掺杂有Fe3O4磁性纳米粒子；所述黑硅结构下面依次为电极缓冲层、下电极；所述SiO₂/Al₂O₃/SiNX叠层钝化膜的厚度为70nm；该金字塔结构为在2.8wt.％的NaOH和7vol.％的异丙醇混合溶液中腐蚀得到；在AM1.5标准模拟光源照射条件的黑硅电池特性：开路电压为0.965V，短路电流为58.36mA/cm²，填充因子为80.63％；黑硅电池对太阳光的反射率为0.84％；使用QSSPC测量电池的载流子寿命，当注入载流子浓度△n＝10¹⁵cm^‑3时，有效少数载流子寿命为10.9μs。