化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
干貨滿滿！“紅外熱像技術在石化行業(yè)氣體檢測中的創(chuàng)新與應用”線上會議報名開啟
2025年5月28日14:00，化工儀器網(wǎng)聯(lián)合燧石技術([詳細]
最新產(chǎn)品 Latest productS
查看更多+
“冷熱雙吸”新材料的橫空面世！太陽和深空24小時全天候冷熱能量捕獲和利用
2022年05月23日 09:34:51
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：4921
研究團隊創(chuàng)新性提出利用光譜自適應調控機制對太陽熱源和太空冷源進行時間解耦，突破目前對太陽熱源和太空冷源的單一利用方式。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】光譜擇性吸收涂層是一種具有對可見近紅外線高吸收、對紅外光高反應的特種圖層，廣泛運用與太陽能光熱轉換，例如太陽能熱水器、太陽能發(fā)電等。幾十年來選擇性吸收圖層一直是太陽能熱利用技術領域中一向十分活躍的研究課題。而如今，是否有一種材料，能夠分別以太陽、太空為熱源、冷源實現(xiàn)“冷熱雙吸”，并且無需外部能源消耗，就能持續(xù)捕獲利用太陽和深空的冷熱能量，在同一個材料上實現(xiàn)“冷熱同體”呢？
太陽和太空是地球能量循環(huán)的終極熱源和終極冷源。光熱轉換通過對太陽輻射直接利用，獲得高溫熱能。而天空輻射制冷可以將地表能量以紅外輻射形式通過大氣窗口直接發(fā)射至低溫太空，獲得低溫冷量，實現(xiàn)對深空低溫的超遠距直接利用。然而，目前的光熱轉換和天空輻射制冷都依賴于靜態(tài)的光譜選擇性涂層，但兩種過程存在紅外光譜沖突，目前技術都是對單一目標、單一功能的利用。有沒有可能存在一種涂層材料，既能吸熱又能吸冷呢？
近日，中國科學技術大學工程學院太陽能光熱綜合利用安徽省重點實驗室裴剛教授，與該校核科學技術學院鄒崇文研究員聯(lián)合研究團隊，創(chuàng)新性提出利用光譜自適應調控機制對太陽熱源和太空冷源進行時間解耦，突破目前對太陽熱源和太空冷源的單一利用方式。
研究團隊研制了一種基于二氧化釩相變材料的多層膜光譜選擇性自適應涂層，該涂層在白天太陽輻照下處于金屬態(tài)，整體涂層太陽吸收率為0.89，紅外發(fā)射率僅為0.25，表現(xiàn)為光熱吸收特性；在夜間無輻照條件下，處于絕緣態(tài)，涂層在大氣窗口波段具有高的發(fā)射率，在其余中紅外波段具有低的發(fā)射率，表現(xiàn)為輻射制冷特性。
研究團隊解決了光熱轉換和輻射制冷存在的紅外光譜沖突，并分別強化其性能，在同一個材料上實現(xiàn)‘冷熱同體’，優(yōu)化了空間和成本。實測結果表明，使用了多層膜光譜選擇性自適應涂層的實驗器件，表面溫度在白天可以比環(huán)境溫度高170℃，在夜間可以比環(huán)境溫度低20℃，具有白天光熱轉換、夜間輻射制冷的自適應功能。器件可以24小時全天候運行，極大提升冷熱能量捕獲的綜合效率。
該項研究不僅發(fā)展了太陽能與天空輻射制冷綜合利用理論并提出了多種綜合利用過程的光譜耦合原則，引入光學薄膜和光子晶體結構，實現(xiàn)了涂層多截止波長下的光譜選擇性；并且對日間天空輻射制冷技術的研究，通過高性能光譜選擇性涂層的開發(fā)、低熱損系統(tǒng)研制以及輻射傳輸路徑優(yōu)化等手段，實現(xiàn)了太陽輻照條件下的被動制冷效果。
“冷熱雙吸”新材料的橫空面世，為基于太陽熱源和太空冷源的能量捕獲和高效利用提供了一種全新的途徑，并且能夠廣泛應用于建筑節(jié)能、光伏冷卻、熱電轉換領域，對實現(xiàn)“雙碳”目標、緩解地球溫室效應等具有積極意義。未來還可用于深空探索，供應太空基地能源等方面發(fā)揮作用。
(資料來源：科技日報)
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
以技術進步為客戶創(chuàng)造價值 納宏光電閃耀慕尼黑上海光博會
納宏光電應邀參加慕尼黑上海光博會，攜激光雷達窗口片、熒光PCR濾光片、熒光顯微鏡濾光片等產(chǎn)品，為觀眾留下深刻印象。2025-03-14 10:10:05 -
3000萬大單！彌勒市中醫(yī)醫(yī)院采購醫(yī)用耗材
近日，彌勒市中醫(yī)醫(yī)院就“彌勒市中醫(yī)醫(yī)院招標采購醫(yī)用耗材配送服務項目”發(fā)布公開招標公告，預算金額為3000萬元。2025-02-28 09:21:03 -
市場月報丨交易總額超2000萬 為2024年純水市場畫上句號
目前，醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)是純水采購的大頭，12月的市場便是醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)主導的。值得一提的是，12月不但出現(xiàn)了大金額采購情況，還出現(xiàn)了大批...2025-01-16 14:53:46 -
海關總署發(fā)布15項措施，共繪西部大開發(fā)新藍圖
近日，海關總署正式發(fā)布了15項旨在進一步推動西部大開發(fā)形成新格局的舉措。這些措施圍繞以大開放促進大開發(fā)、促進特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展、筑牢...2025-01-07 14:49:14 -
作為本次慕尼黑生化展的參展商，上海安譜實驗科技股份有限公司(以下簡稱：安譜實驗)也已經(jīng)做好準備蓄勢待發(fā)，屆時，將攜攜重磅明星產(chǎn)品及...2024-11-07 11:41:12
-
近日，臨汾市兒童醫(yī)院就“臨汾市兒童醫(yī)院醫(yī)用試劑(國產(chǎn))購置項目”發(fā)布公開招標公告，預算金額為1165.487476萬元。2024-10-17 09:57:15
版權與免責聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權或有權使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關法律責任。
- ②本網(wǎng)轉載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。
