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科學島研發太陽能光熱高效轉換薄膜

   2017-02-24 中安在線-安徽日報21390
核心提示:記者2月20日從中科院合肥物質科學研究院獲悉,近日,該院合肥智能所智能微納器件研究室研究員王振洋團隊研發出太陽能光熱高效轉
記者2月20日從中科院合肥物質科學研究院獲悉,近日,該院合肥智能所智能微納器件研究室研究員王振洋團隊研發出太陽能光熱高效轉換薄膜,該薄膜材料既具有高效光熱轉換能力,同時又具有定溫、熱存儲與釋放功能,在太陽能光熱轉換與熱能存儲利用方面取得新進展。

太陽能光熱應用是利用太陽能最簡單、最直接、最有效的途徑之一。然而,由于太陽能到達地球后能量密度較小又不連續,很難進行大規模的開發利用。長期以來,如何將低品位的太陽能轉換成高品位的熱能,并對太陽能進行富集,以便最大限度地利用太陽能,一直是國際上十分關注的研究課題。王振洋團隊近日制備出的高透光率薄膜材料,有著優異的光熱轉換性能,可以廣泛應用在光熱發電器件、農業蔬菜大棚的保溫等相關領域,目前已申請相關國家專利。

要實現太陽能的光熱轉換利用,就要求薄膜材料不僅有光熱轉換能力,而且要有定溫、熱存儲與釋放功能。王振洋團隊研發的太陽能光熱高效轉換薄膜,在熱能存儲與釋放上具有良好的循環使用性能,即使循環100次以上也不會出現儲熱性能的衰減。在實現儲、放熱功能的基礎上,還必須控制其何時儲熱、何時放熱。因此,王振洋團隊設計了芯殼結構的納米復合相變體系,通過調節界面相互作用,實現了棕櫚酸相變溫度的大幅度調節,最高降低溫度可達50℃,這是迄今為止所報道的最大降低幅度。

此外,王振洋團隊以廢熱富集、高效轉換利用為導向,通過器件的系統集成,還研制了基于廢熱發電的熱電轉換器件。科研人員通過高溫蒸發和室溫下空氣中干燥的方法合成了一種新穎石墨烯和相變材料的復合材料,該材料提供熱流通過熱電設備快速發電,可以點亮LED燈珠。這一成果,被國際著名的阿特拉斯科學網站以“不用電池來點亮小手電”為題進行了相關報道,引起了同行們關注。 
 
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