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科学岛研发太阳能光热高效转换薄膜

导读: 记者2月20日从中科院合肥物质科学研究院获悉,近日,该院合肥智能所智能微纳器件研究室研究员王振洋团队研发出太阳能光热高效转换薄膜。

记者2月20日从中科院合肥物质科学研究院获悉,近日,该院合肥智能所智能微纳器件研究室研究员王振洋团队研发出太阳能光热高效转换薄膜,该薄膜材料既具有高效光热转换能力,同时又具有定温、热存储与释放功能,在太阳能光热转换与热能存储利用方面取得新进展。

太阳能光热应用是利用太阳能最简单、最直接、最有效的途径之一。然而,由于太阳能到达地球后能量密度较小又不连续,很难进行大规模的开发利用。长期以来,如何将低品位的太阳能转换成高品位的热能,并对太阳能进行富集,以便最大限度地利用太阳能,一直是国际上十分关注的研究课题。王振洋团队近日制备出的高透光率薄膜材料,有着优异的光热转换性能,可以广泛应用在光热发电器件、农业蔬菜大棚的保温等相关领域,目前已申请相关国家专利。

要实现太阳能的光热转换利用,就要求薄膜材料不仅有光热转换能力,而且要有定温、热存储与释放功能。王振洋团队研发的太阳能光热高效转换薄膜,在热能存储与释放上具有良好的循环使用性能,即使循环100次以上也不会出现储热性能的衰减。在实现储、放热功能的基础上,还必须控制其何时储热、何时放热。因此,王振洋团队设计了芯壳结构的纳米复合相变体系,通过调节界面相互作用,实现了棕榈酸相变温度的大幅度调节,最高降低温度可达50℃,这是迄今为止所报道的最大降低幅度。

此外,王振洋团队以废热富集、高效转换利用为导向,通过器件的系统集成,还研制了基于废热发电的热电转换器件。科研人员通过高温蒸发和室温下空气中干燥的方法合成了一种新颖石墨烯和相变材料的复合材料,该材料提供热流通过热电设备快速发电,可以点亮LED灯珠。这一成果,被国际著名的阿特拉斯科学网站以“不用电池来点亮小手电”为题进行了相关报道,引起了同行们关注。

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