新型太陽能涂層光熱轉換率達90％
- 發佈時間：2014-10-31 01:30:54 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 “我們想要創造一種材料，能夠讓陽光無處可逃，你可以稱為‘陽光黑洞’。”美國加州大學聖地亞哥分校雅各布斯工程學院機械與航空工程系教授金松河（音譯）説。該校一個多學科工程團隊開發出一種新型奈米材料，其捕捉太陽能轉化成熱能的效率高達90％，不僅如此，它還能承受700攝氏度的高溫，暴露在空氣和濕度變幻莫測的戶外環境下，仍然能使用很多年。這項研究受到美國國家能源部“射日”項目資助，相關成果發表在最近一期的《奈米能源》雜誌上。
目前，聚光太陽能發電系統（CSP）作為新興可替代清潔能源生産技術正逐漸佔領市場，在全球範圍內生産的電量總量達到35億瓦特，能滿足200萬戶家庭用電需求，預計在未來幾年會提高到大約200億瓦特。這一技術體系的最大亮點在於，能夠使用已經投産運作的煤或天然氣發電站，因為它也需要用相同的蒸汽動力産生電能。
據物理學家組織網10月29日報道，一個最普通的聚光太陽能發電系統需要用到10萬塊反光鏡，用以將太陽光集中到涂有黑色吸光材料的塔樓上。但是，目前的太陽能吸熱片只能在較低溫度環境下開展工作，且幾乎每年都需要剪掉老化了的光線吸收材料並替換成新的涂層“外衣”，發電站每年都要關閉一次進行檢修，這意味著在此期間無法持續發電。
聖地亞哥專家團隊在過去3年中一直在開發、優化一種適用該系統的新材料，其特徵是一種由10奈米到10微米的大量不同尺寸顆粒形成的“多尺度”表面，該結構可保證新涂層長期使用，並確保在高溫環境下保持高效能量轉換。他們自信該成果已基本達到美國能源部的期望值，並可大規模應用於太陽能發電廠。
據了解，美國能源部在2010年發起了“射日”項目，希望在2020年前，促使太陽能發電成本降低到具有足夠的市場競爭力。
（房琳琳）
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