现如今资源短缺、环境污染等问题日益严峻,新能源的开发利用迫在眉睫。太阳池作为一种工艺简单、经济可行、清洁无污染的太阳能储热装置,越来越受到关注。本论文构建多种太阳池研究了不同降浊剂、工质种类与池体形状情况下太阳池的储热性能;通过设计不同结构层,探究了非对流层层数、下对流层盐度和添加池底材料对太阳池的储热性能的影响;并根据热电模块的输出特性,设置出一种太阳池与热电模块相结合成一体化结构,从而实现太阳能的热电转换。具体结果如下:(1)太阳池内浊度越大,则底层温度越低,不利于储热。聚合氯化铝以其极强的絮凝性,被用作降浊剂具有较好的降浊效果,且作用时间较长。对比NaCl、CaCl2、MgCl2、MgSO4、Na2CO3和仿苦卤溶液的储热性能,得出相对分子质量越大、比热容越小且溶解度越大的工质,其太阳池蓄热性能越好。搭建了横截面积为625 cm2,高为20 cm的圆形和方形太阳池。通过测量太阳池内不同高度的温度变化,计算了两种太阳池的储热性能,结果表明圆形太阳池的下对流层温度、储热效率高于方形太阳池。(2)搭建了梯度层分别为4、6、8、10层太阳池,研究结果表明随着非对流层层数的增加,减弱了太阳池对太阳辐射的吸收效果。虽然这使得太阳池瞬时集热效果降低,但有利于太阳池下对流层的储热效果,对维持太阳池的盐度与浊度都有积极的作用。对于下对流层的设计反映出相同层数情况下,底层盐度越大,太阳池的储热性能越好,但盐梯度层稳定性越差;在太阳池底部设置沥青混凝土废渣和锅炉矿渣两种工业废料,发现设有沥青混凝土废渣的太阳池的底层温度更高,并且沥青混凝土层的上下表面温差相对较大,具有更好的隔热性能,设有锅炉矿渣的太阳池内盐梯度分布更稳定。说明选择孔隙率大、导热系数小、比热容大的材料作为池底材料,对提高太阳池温度与稳定性有利。(3)为研究太阳池的热电转换应用,设计了一种温差发电模块结构,研究其输出特性,结果表明:温差发电片按串联、并联方式连接的短路电流和开路电压均随温度差和连接温差发电片数目的增加而增大。不同数目温差发电片的短路电流随温度差的变化趋势一致,而不同数目温差发电片的开路电压随温度差的变化趋势存在较大差异。在相同温度差下,温差发电片以串联方式连接得到的开路电压比同等片数温差发电片以并联方式连接的大;温差发电片以并联方式连接得到的短路电流比同等片数温差发电片以串联方式连接的大。