太阳能技术在水处理中的应用和研究进展

太阳能作为一种清洁能源在水处理领域得到了广泛应用。阐述了太阳能技术在污水和污泥保温、污水光催化氧化、污泥浓缩干燥以及地表水修复等方面的应用及研究进展,简要分析了太阳能技术应用于水处理领域中的优势及不足,阐明其今后的研究重点及发展方向。随着太阳能技术的不断进步,其在水处理行业中的应用将会得到进一步发展。     

太阳能光催化氧化技术在水处理方面的研究进展

光催化氧化技术已成为水处理领域的研究热点之一,国内外在开展太阳能光催化氧化降解污染物方面已取得了很大的成果,展示了在未来良好的应用前景,特别是对于太阳能资源丰富的地区,更具有很大的实际应用潜力。文章综述了近年来太阳光催化氧化技术在给水处理、废水处理领域以及太阳能光催化反应器方面的研究情况,并对这一领域的研究方向和需要解决的主要问题提出了展望。     

太阳能界面蒸发协同发电：进展与展望

太阳能界面蒸发(SIE)是将太阳能集中于“空气-水”的界面处加热,进行高效产气,实现海水淡化的过程。该方法可有效解决淡水资源短缺和能源转换效率低等问题。随着光热材料及集成系统的快速发展,界面蒸发器的功能不断优化,促进了该方法在水处理、蒸汽杀菌、稀缺资源富集和联产发电等领域的技术突破。本文在延续前期研究的基础上,结合SIE协同发电的最新研究进展,梳理SIE协同发电的机理,分析SIE协同发电装置的设计要点,总结SIE协同发电的实际应用现状,并展望其未来的发展及挑战。     

稀土有机配合物在光伏器件中的应用

太阳能电池对太阳光中的短波长光不敏感,是导致电池光电转换效率较低的主要原因之一。稀土有机配合物具有荧光量子效率高、Stokes位移大等优点,近年来受到越来越多的关注与研究。较系统地综述了稀土有机配合物的光谱转换机理及其在硅太阳能电池、有机太阳能电池和荧光集光太阳能光伏器件中的应用研究进展,并对其发展趋势和应用前景作了展望。     

日本夏普公司开发出迄今最高效率的太阳能电池板

日本夏普公司近日宣布，该公司开发出迄今为止电力转换效率最高的太阳能电池板，其强度大为提高，适用于在建筑物顶安装的范围也大幅度扩大，一些建筑物狭窄的屋顶也可以利用。目前，这种高效能太阳能电池板已投放市场开始面向住宅销售。     

新材料让太阳能利用率倍增

加拿大多伦多大学最近成功研制出一种将太阳能转换成电能的新型材料，它不仅使太阳能的转换效率成倍增加，还可以制成简单易用的太阳能转换电能工具。这项研究成果9日发表在《自然材料》网络版上，并将发表在2月出版的《自然材料》杂志上。     

产品开发

涂料型太阳能光谱选择性吸收涂层开发前景广阔 太阳能热利用是太阳能应用中非常重要的领域,其中太阳能热发电和太阳能热水器最为活跃,已实现产业生产。太阳能光谱选择性吸收涂层是太阳能光热转换系统中的关键材料,对提高光热转换效率,大规模推广太阳能光热应用起着主要作用。涂料型太阳能光谱选择性吸收涂层制备工艺和方法简单,成本低,便于在我国进行大面积推广应用,特别是在太阳能资源丰富的地区,因此其开发前景非常广阔。     

矿物材料在水处理技术中的应用及其发展前景

矿物材料在科学技术领域中的应用越来越广,根据水处理技术的特点,论述了具有吸附、过滤及功能转换等性能的矿物材料,在水处理技术中的主要研究成果及工程应用现状,并对其今后的应用前景予以展望。     

太阳能电絮凝技术在水处理中的研究进展

太阳能电絮凝技术（SPEC）是一种水处理新技术,其结合了太阳能光伏发电可再生、可持续的特点和电絮凝处理废水无需添加化学药剂、产泥量少、设备易操作、占地小的优势,为太阳能丰富的地区带来了更加高效、环保和节能的水处理方法。本文阐明了电絮凝的原理,并分析了阳极材料、电极连接方式、电流密度、初始pH、电导率和极板间距对废水中污染物去除效率的影响。随后,重点综述了国内外学者对SPEC技术处理染料废水、含磷废水、含油废水、偏远地区分散式废水和SPEC与其他技术耦合处理废水的研究进展。最后,点明了SPEC技术当前存在的不足及挑战,并对未来的研究方向提出了展望。     

染料在太阳能转化中的应用

太阳能转换系统的研究从七十年代以来开始获得迅速发展。1977年著名的光化学家La-bhart在综述太阳能转换机理时说明:染料分子可以将吸收的幅射能转化为化学能、电能或热能。这一领域的发展是如此迅速,以至于任何综述在其印刷时就已过时了。因此,许多有关太阳能转换的综述和书籍往往退化为进展报告的形式。例如当前热门研究的水的光解系统在1977年还没有引起充分注意。对于太阳光转化为储存能量的任何系统有     

面向水处理与有机溶剂回收的太阳能界面蒸发系统与材料

海水淡化是缓解全球淡水资源短缺的重要途径,但传统海水淡化技术受限于过大的能源消耗,而太阳能界面蒸发技术因高蒸发效率、可持续性和低成本等优点引起了人们极大的关注。太阳能界面蒸发技术利用光热转换材料将光捕获并高效地转化为热能,随之将热量传递给水分子将其蒸发收集而实现净化。本文综述了近年太阳能界面蒸发系统结构设计的演变,总结了新兴的光热材料如金属基等离子体材料、碳基材料、半导体材料、生物质材料等在海水淡化、污水处理等方面的研究,并基于系统设计理念提出了太阳能蒸发技术应用于有机溶剂纯化领域的可能性。在此基础上,对太阳能界面蒸发技术的前景和面临的挑战进行了总结,提出了太阳能界面蒸发技术与蒸汽发电、光催化、光解水产氢等多种技术的耦合。     

太阳能在海水淡化产业中的应用与研究进展

太阳能蒸馏技术与太阳能反渗透技术是太阳能在海水淡化产业中主要的应用形式.从本质上讲,前者是利用太阳能的光热转换,而后者是利用太阳能的光电转换.文章从上述两个方面出发,综述了近几个世纪以来太阳能在海水淡化产业中的应用与研究进展,并对该产业下一步的发展进行了初步展望.     

太阳能空调制冷技术最新研究进展

太阳能用于空调制冷,最大的优点是季节匹配性好,天气越热、越需要制冷的时候,系统制冷量越大。利用太阳能实现制冷效应有多种技术途径,其中将太阳辐射转变为热能,通过热能实现制冷的方式最具有应用前景,特点是能够实现太阳能供热、空调综合利用,全年综合转换效率高。本文针对几种常见的太阳能热能转换制冷空调方式,从太阳能集热转换、匹配制冷循环选择、最新研究进展等方面进行了分析介绍。     

新能源化工技术

发展新能源是实现“碳中和”战略目标的必由之路。本文首先勾画出可再生能源转换利用基本途径,指出新能源化工技术研究的理论基础是电化学工程、光化学工程、生物化学工程、分子化学工程、系统工程和人工智能等;其次,以可再生能源制氢、燃料电池发电与化学品共生、太阳能转换过程为例,阐明可再生能源资源转换中的化工问题;第三,通过对锂离子电池和钠离子电池中多元过渡金属氧化物正极材料及其电极制备过程开发,揭示电化学储能材料与器件制造过程工程特性;第四,介绍了化工系统工程和人工智能在电池状态预测模型构建、综合能源系统管理、光-储-充系统集成与优化运行中的应用。最后,根据各种案例分析,归纳出新能源化工研究的本质是将新能源转换与储存中涉及的“生物/光/电化学反应”,从实验室放大到规模化生产装置,阐明反应中的传质、传热和传荷机理及其反应工程特性。对未来新能源化工技术研发,从“共性科学问题”和“关键技术”两个层面提出了若干研究方向以供参考。     

太阳能高温热化学反应器研究进展

将高温光热转换和热化学过程集成,可使太阳能和化石资源（包括水或生物质）提级为氢或合成气资源,是热点课题之一。太阳能高温反应器是实现该过程的关键,但存在均温性差、转化效率低及反应物烧结失效的缺点。本文简述了太阳能高温热化学转化过程的原理,回顾了其由直接热解水制氢演变至化石资源改质和提级的历程,分析了塔式和碟式高温热发电集热器（也称为吸热器或接收器）移植用作太阳能高温反应器的可行性及其局限。综述了直接照射式和间接照射式太阳能高温反应器的研究进展,评述了热管（板）在改善太阳能高温反应器均温性和提高传热效率上的优势,阐述了间接照射式太阳能高温反应器在热化学转化过程的典型示范。指出基于热管（板）的间接照射式太阳能高温反应器为主导发展方向之一。     

太阳能与建筑一体化结合技术进展

太阳能与建筑一体化结合已经成为建筑节能领域的技术热点。针对与建筑一体化的太阳能热水系统和太阳能光伏系统进行了分析,阐述了国内外太阳能技术在建筑中应用的进展,探讨了国内外几个典型的太阳能建筑的技术特点,指出了我国太阳能建筑一体化目前存在的主要问题及其解决思路。     

盘式太阳能蒸馏海水淡化研究进展

综述了近年来盘式太阳能蒸馏器海水淡化技术的研究进展,重点介绍了传统盘式太阳能蒸馏器和双斜面盘式太阳能蒸馏器,以及在此基础上演变出的各种主动式盘式太阳能蒸馏器。认为通过增加外置设备可增大热能利用率,从而有效地增大产水量;新型材料也必将成为今后研究的热点。     

Lignite drying with solar energy: Thermodynamic analysis and case study

As a clean, free, and nondepleting source, solar energy has become the focus of increasing attention in the drying industry. A lignite-fired power plant integrated with a solar dryer (LPPS), in which solar energy is used to dry lignite and the predried lignite is used to generate electricity, is analyzed theoretically in this paper. The aim of this study is to evaluate the energy performance of solar drying under different system parameters. Thermodynamic models, with which the second-law efficiency of the LPPS could be maximized, were developed. A reference case with three kinds of lignite as input fuel was analyzed to quantify the system performance. The first-law and second-law efficiencies were obtained. The solar-to-electric conversion efficiency in the LPPS is more than 34%. Therefore, solar drying is a potential technology that should be promoted in lignite-deposited areas. Moreover, the influence of main parameters on the performance of system was analyzed. Dryer efficiency is determined to have significant influence on the solar-to-electric conversion efficiency.     

水处理光催化剂TiO2掺杂改性研究进展

TiO₂ 光催化是一种可以利用太阳光的高级氧化技术,在水处理方面具有广阔的应用前景,但该技术目前大都吸收紫外光,对可见光利用效率很低,急需研究可提高TiO₂ 光催化性能的改性方案。本文综述了近年来 TiO₂ 金属掺杂、非金属掺杂以及共掺杂改性的理论与技术研究进展,对各种改性后的TiO₂ 光催化效率及其对可见光的响应进行了综合分析与比较,并提出了展望。