膜与太阳能利用

光合作用是藻类和植物通过光合作用膜(简称为光合膜)在太阳光下吸收空气中的二氧化碳和土壤里的水最终合成碳水化合物的过程。这是一个把太阳能转换为碳水化合物化学能的储能过程。藻类和植物每年通过光合作用储存7×10~(20)卡的能量,这个数字大约相当于人类每年所消耗能量的十倍。因此了解     

人工叶把太阳光转换成燃料

最近,美国麻省理工学院在剑桥的研究人员首次研制出一种廉价、实用的人工叶。它可以同普通植物叶子进行光合作用,提供极易获取的无限能源。人工叶是一种硅片,形状和大小与一张扑克牌差不多,两面涂有两种不同的催化剂。硅吸收太阳光,并     

英高校将模拟光合作用制造“无碳”新能源

英国多所知名高校日前启动了一项新研究计划,通过模拟植物光合作用的原理,将太阳光转化为可利用的氢能源。该项目首席研究员、英国东英吉利大学科学家茹莱亚·比特表示,研究人员将利用合成生物技术,把微型太阳能板与微生物绑定,建立起人工模拟的光合系统,从而将吸收的太阳光转化为氢和氧。比特说:"人工光合系统将能捕获太阳光,制造生产出‘无碳’新能源——氢,这一能源可应用在新能源汽车和发电等领域。"     

能源知识

太阳能利用是指将太阳能直接转换成热能、电能、化学能等加以利用。如太阳热水、太阳采暖、太阳干燥、太阳发电等。大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用。有人估计,地球上每年通过光合作用储藏的太阳能相当于全球能源年耗量的10倍左右。在太阳光作用下,植物体     

植物低碳

<正>植物需要阳光,当植物在缺光的环境下我们就要给植物补光,但不是所有光波都对植物产生积极的作用,所以我们就利用LED窄波段的可选性,为植物定制最合适的波段光照。400~720nm之间的波段促进植物的光合作用,其中400~520nm的蓝光促进根、茎、叶的生长,610~720nm的红光帮助开花、结果。这样一来,我们在为植物补光的时候就不会制造     

TiO_x/Ti及AIN_x/Al太阳光控制膜

本文报道了利用单靶磁控非反应及反应溅射技术在玻璃或塑料上制备TiO_x/Ti及AlNx/Al控光膜的试验结果。在0.35-2.5微米波长范围内测定了TiO_x/Ti/玻璃及AlN_x/Al/玻璃控光膜的透过率和反射率,结果与理论计算基本一致。由实验结果计算了控光膜系的太阳光透过率T_s、遮荫系数SC、可见光区平均透过率T_v、可见光区的最大透过率T_(vmax)及膜的室温发射率ε。结果表明,TiO_x/Ti膜系的透过率没有明显的选择性,它能抑制太阳光的进入,可用于交通工具。AlN_x/Al膜系有较好的光谱选择性和低的室温发射率,适于作建筑上的控光膜。     

太阳能

<正>太阳能,一般是指太阳光的辐射能量和热量,是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。植物通过光合作用释放O2、吸收CO2,并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的一次能源。自地球上生命诞生以来,就主要以太阳提供的热和光生存。在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用     

TXT—1太阳选择性吸收涂料

太阳能光谱选择性吸收涂层是太阳能热利用中的一种关键材料。但是,多年来我国研制和推广应用的各类太阳能集热器,大都使用没有光谱选择性的黑板漆或其他普通黑色油漆作为吸热表面涂层。尽管这些黑色涂料的价格便宜,使用起来简单方便,但除了无选择性外,其最致命的弱点是耐热氧老化和大气老化性较差,一般使用一年就会剥落粉化。有些涂料虽然     

光合作用与太阳能利用

光合作用与太阳能绿色植物在太阳光的照射下,吸收空气中的二氧化碳(CO_2),最终合成有机物质的过程,叫做光合作用。形式上,它可以用一个简单的化学反应式来表示: CO_2 H_2O(?)有机物质 O_2 这是一个太阳能最终转化为化学能的过程。太阳每年以光的形式向地球输送的能量有3×10~(24)焦耳之多。其中只有0.1％,即3×10~(21)焦耳,被绿色植物吸收,通过光合作用固定下来。这个比例虽很小,但数量却非常大。例如,作为人类的食物而消耗的能量只占绿色植物固定的能量的0.5％,即1.5×10~(19)焦耳。据专家估计,如果绿色植物通过光合作用固定的能量有10％被利用,就足以供应全人类的全部能量需求。     

从海水中直接制取氢的光化电池

1989年6月中旬,在美国丹佛举行的1989年太阳能学术讨论会上,密西根州立大学生理学与生物物理学田心棣教授介绍了一种利用光电化学电池直接从海水中制取氢气的技术。这种光电化学电池是按自然界光合作用原理工作的。它只利用太阳光谱中的可见光部分,不需要外加电压。     

科学家给太阳能板穿“外衣”以提高光利用率

目前的太阳能板只能吸收2／3的可利用光，但美国伦斯勒理工学院研制出一种新型反射覆膜，可使太阳能板的光利用率提高到96．2％。它不仅能够捕捉太阳光光谱中更多颜色的光，而且可以吸收来自各个不同方向的光。这件“外衣”由7层多孔材料堆叠而成，每一层材料都可以增强下一层的抗反射能力。这种材料能够应用于各种类型的太阳能电池。     

氧化水产氧研究

模拟自然界植物的光合作用,利用太阳能光解水制氢是开辟能源的一个重要途径,受到国内外科学家的重视。为了利用太阳光分解水制取低污染的氢燃料,必须寻找出合适的光敏催化体系。这个体系除了能吸收光能、传递电子外,还需促进光还原水放氢和氧化水放氧这两部分反应的实现。所以,为实现光解水的循环,氧化水放氧反应的研究也为大家所关注。     

太阳能热发电高温(≥550℃)光谱选择性吸收涂层研究进展

开发基于熔融盐热媒介质高温(≥550℃)光热发电技术是槽式聚光太阳能发电的最新发展趋势,而实现该技术的关键物质基础是研制出在高温工况条件下具有较高太阳吸收比、较低热发射比及热稳定性能优越的高温光谱选择性吸收涂层。该文对近年来国内外已用于或有望应用于550℃以上光热发电高温光谱选择性吸收涂层的研究进展进行简要评述,初步讨论高温环境下光谱选择性吸收涂层发生失效的可能机制,最后对我国高温光谱选择性吸收涂层基础研究及工业化发展中存在的主要难题进行简要分析和展望。     

三种选择性吸收表面

光谱选择性吸收表面能提高光热转换效率,中高温太阳能集热器一般均采用它作为吸收面。近年来北京化工学院物理教研室太阳能科研组研制了几种光谱选择性吸收表面,现简介如下: 氧化铜选择性吸收表面这项     

基于槽式聚光的光热反应与集热协同实验研究

设计一种全光谱太阳能分级分质利用系统进行光热协同反应与集热一体化实验研究。该系统通过光热协同催化材料将太阳光中紫外及部分可见波段光的能量转化为化学能进行储存,并利用系统中的集热材料将太阳光中部分可见及红外波段的光能转化为热能进行储存,从而实现对全光谱太阳能的综合利用。实验以光热协同分解水制氢为目标反应,利用导热油进行集热。结果表明,在反应材料表面温度为414 ℃的条件下,氢气产量为15.65 μmol/g,系统集热效率可达43.61%。     

能源技术研发

正新颖的光电极促进实现可持续发展社会Energy Daily,2018-09-08科学家开发出一种光电极,可在金层间30nm薄的半导体层中收集85%的可见光,光能转换效率比以前提高了11倍。在追求实现可持续发展社会的过程中,越来越需要开发革命性的太阳能电池或人工光合作用系统,这些系统用尽可能少的材料利用太阳的可见光能量。由北海道大学电子科学研究所Hiroaki Misawa教授领导的研究小组一直致力于开发一种光电极,利用载在半导体上的金纳米粒子,可在宽光谱范围内收集可见光。     

法国研制成功藻类窗帘

<正>据报道,法国科学家研制成功了藻类窗帘,该窗帘由许多内部装有活藻类的透明塑料管编织而成,然后将其悬挂在太阳能够照射到的窗户上。藻类可以吸收白天的太阳光进行光合作用,产生大量的油,在塑料管内形成了微生态系统。藻类的生长速度等于树木的10倍,人们可以收集藻类每天产生的生物     

上海研制出新型太阳能电池

华东师范大学科研人员利用纳米材料在实验室中成功再造叶绿体,以极其低廉的成本实现光能发电。 叶绿体是植物进行光合作用的场所,能有效将太阳光转化成化学能。此次,课题组并非在植物体外“拷贝”一个叶绿体,而是以自然为灵感,研制出一种与叶绿体结构相似的新型电池—这种被称为染料敏化太阳能电池的仿生太阳能电池的光电转化效率已超过10％,接近11％的世界最高水平。     

美发明光电转换新方法

＠卞晨光美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室的研究人员范·帕坦，发明了一种利用多层染料薄膜仿造植物光合作用过程转换太阳能的方法，其光电转换效率有望提高至５０％，为更加有效开发利用太阳能闯出一条新路。范·帕坦解释说，当光波照射在植物上时，植物叶绿素可吸收不同波长的光...     

光线跟踪法在某太阳能集热元件光线分析中的应用

基于复合抛物面型集热(CPC)的光学特性,介绍了一种新型的选择性太阳光隧道,采用光线跟踪法分析并计算其冬夏两种工况下的光学特性.结果表明,选择性太阳光隧道利用冬夏两季太阳高度角的差异可实现不同的吸热效果,为设计改进太阳能集热器提供了理论依据.