三维整体式碳基光热转换材料在太阳能界面水蒸发中的应用研究进展

光热驱动的海水淡化技术被认为是最具潜力的解决全球淡水资源短缺难题的方法之一。其中,太阳能界面水蒸发（SVG）是海水淡化效率的核心过程,是保证光热海水淡化技术具有能量转换效率高、设备简单、成本效益高的关键。在所有高效SVG候选材料中,三维整体式碳基光热转换材料具有成本低、吸光效率高、结构可调性好、水蒸发速率高、无二次污染等优点。本综述首先简述了SVG的基本原理,以此为依据介绍了高效SVG材料的工作机制和设计原则,最后系统归纳和概述了4种不同类型的三维整体式碳基光热转换材料的研究进展。本综述为未来三维整体式碳基光热转换材料的构建及其在SVG领域的应用研究提供理论基础和研究指导。     

柔性多孔硅橡胶负载纳米CuS的太阳能蒸发性能研究

界面太阳能蒸发是一种高效、低成本的水净化技术,光热转换材料、微观结构热管理是实现高效太阳能驱动蒸汽产生的关键.聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种环保且结构可灵活设计的柔性硅橡胶,通过填料可有效改善硅橡胶的热导率系数.纳米硫化铜(CuS)在近红外光几乎100％吸收,是一种新型的光热转换材料.本工作以方糖为模板、纳米二氧化硅(SiO2)和铝粉(Al)为填料制备了多孔的SiO2-PDMS/PDMS-Al双层硅橡胶,分别构建隔热、导热层,通过聚乙烯醇(PVA)将纳米CuS附着于PDMS-Al层作为光热转换材料.这种硅橡胶复合材料不仅提高了光热转换材料的亲水性,太阳光吸收率达到97.3％,在1 kW/m2光照下能获得77.03％的蒸发效率,而且具有良好的循环稳定性.PDMS复合光热材料从微观结构上减少了界面太阳能蒸发过程中的热损失,对推广该技术应用于海水淡化、污水处理等具有重要的意义.     

CNTs-HEC/PVDF多孔复合膜增强太阳能界面水蒸发

太阳能界面水蒸发技术在解决目前人类所面临的能源和淡水资源短缺方面具有广阔的应用前景。水输运是太阳能水蒸发过程中十分重要的一环。理想状态下的水输运是输送适量的水来维持太阳能蒸发层高效、稳定的水蒸发。而蒸发层所拥有的多孔结构所产生的毛细管作用力决定了其水输运的能力。因此,蒸发层内部的孔隙结构非常重要。本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,借助碳纳米管(CNTs)的优异光吸收能力,通过羟乙基纤维素(HEC)掺杂并与戊二醛进行交联制备了可用于太阳能界面水蒸发的CNTs-HEC/PVDF多孔复合膜。CNTs-HEC/PVDF复合膜的多孔结构形成的微通道提高了水输运和蒸汽逸出能力,从而增强了太阳能界面水蒸发性能。在1 kW·m^-2的太阳光照射下,其水蒸发速率达到1.81 kg·m^-2·h^-1,相应的光热转化效率为95%。相关实验结果还展现出该复合膜具有优异的循环使用性能、化学稳定性和高效的污水净化能力。     

太阳能光热利用主要技术及应用评述

评述了太阳能光热利用的两种主要技术,即光热转换和光热发电。阐明了其基本工作原理、装备和实际应用。重点介绍了具有现实意义的太阳能光热转换和光热发电系统及其应用,指出了其优缺点,并展望了相关技术的发展趋势。     

太阳能驱动界面光热吸油材料的研究进展

油水分离技术被视为解决海上溢油问题的一种有前景的方法。在现有的技术中,基于界面光热转换效应的太阳能驱动原油吸附技术凭借低能耗和高效率而备受关注。本文综述了用于原油吸附的光热材料的最新进展。首先,概述了界面光热转换的机理。然后,总结了光热吸附剂的最新研究成果,重点介绍了其结构设计。最后,阐述了光热装置在原油吸附方面面临的挑战和机遇。     

太阳能发电材料的发展应用前景

随着现代社会的经济技术发展,人们对能源的依赖越来越高,但化石燃料是不可再生资源,而太阳能发电技术的应用是未来摆脱化石燃料,减少温室气体排放的重要手段之一。太阳能发电潜力巨大,但是需要相应光电材料的发展,提高太阳能转化及降低制造成本是目前太阳能普及的迫切需要以应对未来能源危机。     

用于直接吸收式太阳能集热器的纳米流体研究进展

不同于传统的平板集热器和真空管集热器,直接吸收式太阳能集热器是一种集热工质直接吸收太阳辐射能量并转化为集热介质内能的新型集热器。从传热学角度,直接吸收式太阳能集热器因为减少了吸热表面到集热工质之间的传热损失而具有更高的集热性能。然而,传统的集热工质(如水、导热油、乙二醇等液体)对太阳光的吸收能力以及光热转换效率极其有限。近年来,纳米流体因其优异的传热性能和光学性能而被视为应用于直接吸收式太阳能集热器集热工质的最佳选择。本文介绍了直接吸收式太阳能集热器的传热模型,列举了用于直接吸收式太阳能集热器的纳米流体的研究进展,归纳总结了各类具有代表性的纳米流体及其光热转换性能的相关研究,最后对纳米流体在直接吸收式太阳能集热器中的应用进行了展望。     

太阳能选择性吸收薄膜研究进展及展望

太阳能选择性吸收薄膜是太阳能集热器的主要功能组件,是太阳能光热转换中最为关键的部分,也是获得高光热转换效率的重要方式.本文从太阳能选择性吸收薄膜的原理出发,对材料选择、吸收机理以及制备方法等方面进行了介绍,对太阳能选择性吸收薄膜的国内外发展现状进行了论述,同时对限制太阳能选择性吸收薄膜性能的主要因素进行了分析,并对今后的发展进行了展望.     

BiOBr/Bi复合光热粉体的制备及其界面光热驱动水蒸发性能

针对太阳能转化应用,溴氧化铋(BiOBr)光催化性能优异,但其光热性能及应用有待研究开发。首先采用水热法制备了BiOBr纳米片粉末,然后利用硼氢化钠(NaBH₄)对BiOBr粉末进行化学还原。样品表征结果显示,随着硼氢化钠浓度增加,致密的BiOBr纳米片首先转变为BiOBr/Bi复合多孔纳米片,然后转变为金属Bi多孔纳米片。金属Bi及多孔结构的形成有助于提升材料的光吸收性能及比表面积。经过20 g·L^-1 NaBH₄溶液还原得到的BiOBr/Bi多孔纳米片具有最优的光吸收性能和比表面积,且润湿性能优异。光热驱动水蒸发测试结果表明,20 g·L^-1 NaBH₄还原得到的BiOBr/Bi复合多孔纳米片具有最优的光热驱动水蒸发性能,水蒸发速率可达2.18 kg·m^-2·h^-1,为纯BiOBr纳米片的2倍。     

太阳能光热应用概述

太阳能是如今人们发现的最好掌控和利用的可再生能源,将太阳能充分利用是如今保护环境、保护资源的重要途径。本文主要针对太阳能光热应用进行了探究,并对太阳能转电能的几大主要系统及太阳能光热应用最广的空调领域进行了相关阐述,最后分析了太阳能光电应用未来的发展趋势。     

太阳能材料的研究和发展

随着人类社会的不断发展,人与自然的矛盾也愈来愈突出。目前全世界范围面临的最为突出的问题是环境与能源,即环境恶化和能源短缺。这个问题当然要通过各国政府采取正确的对策来处理,发展新材料及相应的技术,将是解决这一问题最为有效的方法。事实上近年来人们对太阳能材料的研制和利用,已显示了积极有效的作用。这一新型功能材料的发展,既     

太阳能光伏-光热复合发电技术及其商业化应用

由于太阳能自身的间歇性和不稳定性,提高太阳能发电并网的质量成为近年来的研究热点。太阳能光伏-光热（photovoltaic/concentrated solar power,PV-CSP）复合发电技术作为一种新兴技术,相比于单独的太阳能光伏（PV）和太阳能热（CSP）发电技术具有诸多优势,目前已有多种技术形式实现了商业化。介绍了PV、CSP发电技术及PV-CSP复合发电技术,通过一些典型商业化PV-CSP复合电站的建设及运行情况,分析了当今商业化PV-CSP复合电站的应用现状,并综述了近年来对PV-CSP复合发电系统的技术和经济性研究情况。     

槽式太阳能集热实验装置设计

介绍太阳能光热发电技术系统中槽式太阳能光热发电原理,教学用槽式太阳能集热系统结构设计、测试方法。     

多巴胺@氮化硼-碳纳米管/聚酰亚胺复合气凝胶太阳能蒸发器的制备与性能

利用太阳能蒸发器进行水蒸发是生产清洁用水的重要途径之一。为了提高聚酰亚胺(PI)气凝胶的太阳能蒸发性能,本文通过添加多巴胺改性氮化硼(PDA@BN)和羟基化碳纳米管(CNT),采用四定向冷冻干燥和亚胺化工艺制备了PDA@BN-CNT/PI复合气凝胶。研究了PDA@BN和CNT的加入对气凝胶的形貌结构、润湿性能、太阳能蒸发性能的影响。结果表明：PDA@BN-CNT/PI复合气凝胶不仅具有良好的亲水性和太阳能光热转换能力,而且其独特的低弯曲度管状结构促进了水在气凝胶内部的运输,提高了太阳能蒸发性能。该气凝胶在2 kW/m²光照下的蒸发速率为1.95 kg/(m²·h),并展现出优异的循环使用性能、化学稳定性和高效的污水净化能力。     

光热转换材料及太阳能热水器的现状和发展方向

太阳能的充分开发和利用离不开太阳能材料和技术的发展.主要从光热转换材料发展的角度阐述了光热转换材料在太阳能热水器中的应用.针对太阳能热水器产业的发展以及"太阳能热水器与建筑一体化"的研究和应用,探讨了今后平板太阳能热水器的研究和应用,从而确定了平板太阳能热水器是今后太阳能热水器的主要发展方向,提出了平板太阳能热水器普及推广亟需解决的几方面问题.     

光伏驱动型蒸发冷却空调在新农村建设中的应用前景及面临问题

介绍了太阳能资源的储量及光伏发电形式,并对光伏发电系统及其在新农村中的应用进行分析。同时对蒸发冷却空调从分类、适用区域方面进行了介绍,结合农村建筑特点对蒸发冷却空调在农村中的应用进行分析。然后对光伏驱动型蒸发冷却空调,光伏发电系统组成进行了介绍,提出了适用于农村建筑中的几种光伏驱动蒸发冷却空调模式;对于二者结合的优势分析,从长远考虑光伏发电具有节能减排意义,蒸发冷却空调具有温降效果好、健康、经济优势。文章最后指出二者发展中存在的问题,为光伏驱动型蒸发冷却空调的研究与应用提供参考。     

用于太阳能水汽蒸发的银蝶翅光热转换效应研究

光热转换效应是指通过反射、吸收或其他方式把太阳辐射能集中起来,转换成足够高温度的过程,以有效地满足不同负载的要求。光热转换效应用于水汽蒸发,可应用于发电、灭菌,解决水污染、海水淡化等,为解决能源短缺提出了新思路。     

太阳能溶液除湿空调系统在工厂的应用分析

介绍了基于太阳能集热、溶液除湿和水蒸发冷却技术结合的太阳能溶液除湿空调的原理；提出了一种太阳能溶液除湿空调系统，并对该系统在工厂的应用进行了分析；认为太阳能溶液除湿空调有着独特的优点：环保、节能、可方便的储存能量，可应用于传统空调所不能胜任的工厂和车间，有着较大的经济效益和社会意义。