記者2月20日從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)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(tuán)隊(duì)研發(fā)出太陽(yáng)能光熱高效轉(zhuǎn)換薄膜，該薄膜材料既具有高效光熱轉(zhuǎn)換能力，同時(shí)又具有定溫、熱存儲(chǔ)與釋放功能，在太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換與熱能存儲(chǔ)利用方面取得新進(jìn)展。
太陽(yáng)能光熱應(yīng)用是利用太陽(yáng)能最簡(jiǎn)單、最直接、最有效的途徑之一。然而，由于太陽(yáng)能到達(dá)地球后能量密度較小又不連續(xù)，很難進(jìn)行大規(guī)模的開發(fā)利用。長(zhǎng)期以來(lái)，如何將低品位的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成高品位的熱能，并對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行富集，以便最大限度地利用太陽(yáng)能，一直是國(guó)際上十分關(guān)注的研究課題。王振洋團(tuán)隊(duì)近日制備出的高透光率薄膜材料，有著優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換性能，可以廣泛應(yīng)用在光熱發(fā)電器件、農(nóng)業(yè)蔬菜大棚的保溫等相關(guān)領(lǐng)域，目前已申請(qǐng)相關(guān)國(guó)家專利。
要實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的光熱轉(zhuǎn)換利用，就要求薄膜材料不僅有光熱轉(zhuǎn)換能力，而且要有定溫、熱存儲(chǔ)與釋放功能。王振洋團(tuán)隊(duì)研發(fā)的太陽(yáng)能光熱高效轉(zhuǎn)換薄膜，在熱能存儲(chǔ)與釋放上具有良好的循環(huán)使用性能，即使循環(huán)100次以上也不會(huì)出現(xiàn)儲(chǔ)熱性能的衰減。在實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)、放熱功能的基礎(chǔ)上，還必須控制其何時(shí)儲(chǔ)熱、何時(shí)放熱。因此，王振洋團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了芯殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合相變體系，通過(guò)調(diào)節(jié)界面相互作用，實(shí)現(xiàn)了棕櫚酸相變溫度的大幅度調(diào)節(jié)，最高降低溫度可達(dá)50℃，這是迄今為止所報(bào)道的最大降低幅度。
此外，王振洋團(tuán)隊(duì)以廢熱富集、高效轉(zhuǎn)換利用為導(dǎo)向，通過(guò)器件的系統(tǒng)集成，還研制了基于廢熱發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)換器件。科研人員通過(guò)高溫蒸發(fā)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(fù)合材料，該材料提供熱流通過(guò)熱電設(shè)備快速發(fā)電，可以點(diǎn)亮LED燈珠。這一成果，被國(guó)際著名的阿特拉斯科學(xué)網(wǎng)站以“不用電池來(lái)點(diǎn)亮小手電”為題進(jìn)行了相關(guān)報(bào)道，引起了同行們關(guān)注。
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