新型太阳能涂层光热转换率达90％
“我们想要创造一种材料，能够让阳光无处可逃，你可以称为‘阳光黑洞’。”工程科学家说。一个多学科工程团队开发出一种新型纳米材料，其捕捉太阳能转化成热能的效率高达90％，不仅如此，它还能承受700摄氏度的高温，暴露在空气和湿度变幻莫测的户外环境下，仍然能使用很多年。相关成果已发表。
目前，聚光太阳能发电系统（CSP）作为新兴可替代清洁能源生产技术正逐渐占领市场，在全球范围内生产的电量总量达到35亿瓦特，能满足200万户家庭用电需求，预计在未来几年会提高到大约200亿瓦特。这一技术体系的最大亮点在于，能够使用已经投产运行的煤或天然气发电站，因为它也需要用相同的蒸汽动力产生电能。
据物理学家报道，一个最普通的聚光太阳能发电系统需要用到10万块反光镜，用以将太阳光集中到涂有黑色吸光材料的塔楼上。但是，目前的太阳能吸热片只能在较低温度环境下开展工作，且几乎每年都需要剪掉老化了的光线吸收材料并替换成新的涂层“外衣”，发电站每年都要关闭一次进行检修，这意味着在此期间无法持续发电。
工程专家团队在过去3年中一直在开发、优化一种适用该系统的新材料，其特征是一种由10纳米到10微米的大量不同尺寸颗粒形成的“多尺度”表面，该结构可保证新涂层长期使用，并确保在高温环境下保持高效能量转换。他们自信该成果已基本达到能源部们的期望值，并可大规模应用于太阳能发电厂。
据了解，能源部在2010年发起了“射日”项目，希望在2020年前，促使太阳能发电成本降低到具有足够的市场竞争力。
纳米材料应用于光热治疗：综述 摘要：大规模高效的制备大小均一，形貌可控的纳米材料一直是研究的热点问题，在新兴的纳米生物医学领域中，将具有先进功能的纳米材料及具有智能响应特性的纳米结构用于疾病的诊断和治疗研究，目前已实现影像介导的药物递送和治疗、影像指导的手术切除和实时监控的治疗应答等。光热治疗是通过激光照射（近红外光）的方法，改变肿瘤细胞所处环境，将光能转换为热能，达到一定温度，从而杀死肿瘤细胞，达到治疗目的。 具有近红外吸收功能的金属纳米材料是一种理想的红外断层成像的显影剂，本文简述了贵金属包被的碳纳米管、金纳米棒、硫化铜亚微米超结构、金纳米笼等特殊的纳米复合物经过修饰、功能化后应用于肿瘤细胞的光热治疗法之中。 关键字：肿瘤金属纳米材料光热治疗 The Nanomaterials used in Photo-Thermal Therapy:A Review Sui Yanyan (College of chemistry Sciences, Southwest University, Chongqing 400715) Abstract:The development of efficient methods for the controlled synthesis of nanocrystals with monodispersity,stability,and predictable morphology is one of the heartest research.In the burgeoning nano-bio-medicine field,use of advanced nanomaterials and smart stimuli-responsive nanostructures for the diagnosis and treatment of disease can provide the direct evidence to early diagosis,occurrence and development progresses of disease,and also have enabled online imaging of drug for the detection of disease,image-guided drug delivery and treaments,guidanceof surgical resection,and monitoring of treatment response. With the function of near-infrared absording,metal nanomaterials is a ideal material of the developer infrared tomography.This article briefily resume the use of nanomaterials such as noble metal coated nanotube,Gold nanorods,Copper sulfide sub micron ultra structure,Gold nanocage through decorated and functional in the Photo-Thermal Therapy.
太阳能光热发电几种创新型储热技术 光热电站相比光伏电站的核心优势即在于光热电站可配置储热系统，与传统的火力发电厂一样，生产出电网友好型的可调度电力，满足连续的用电需求。目前，商业化光热发电项目的储能市场仍然以二元熔盐为工质的熔盐储能技术为主流，但其凝固点过高，易冻堵管道的缺陷也饱受诟病。 2016年下半年接连发生的美国新月沙丘电站熔盐罐熔盐泄露事故以及西班牙Gemasolar光热电站熔盐热罐损毁事故，均造成了熔盐罐维修费用及售电收入方面的巨大损失，熔盐储热系统的安全性、可靠性再次受到行业关注。 那么，有没有一种更先进的储热技术，可替代传统的熔盐储热技术进而成为主流？近年来，创新型储能技术层出不穷，尽管其大多停留在实验室或小型示范阶段，在理论层面已证明了其发展潜力，但其商业化价值仍尚待发掘。 1. 挪威Energy Nest公司新型固态混凝土储能技术 挪威科技公司Energy Nest与德国Heidelberg水泥公司（德国跨国建材公司，全球四大水泥生产商之一）展开合作，耗时五年半研发出一种全新的特殊混凝土HEATCRETE储能技术。HEATCRETE混凝土经国际权威独立第三方实验室测试，具有高比热容和高热导率的特性。与之前最为先进的混凝土储能系统相比，HEATCRETE系统的导热系数提高了70%，比热容值提高了15%，这对电站的热力性能和传热介质来说意义重大。该公司表示，其HEATCRETE混凝土储能系统能使整个光
热电站的成本下降10%，针对熔盐储能系统则能节约60%的成本。HEATCRETE混凝土储能技术还能应用于风电和生产高温设备的工厂，但光热电站是该公司的主要目标市场。 2. 麻省理工学院新型液态金属储能技术 2014年9月，麻省理工学院的研究人员公开一种新型全液态金属电池储能系统。该液态金属储能系统内部没有使用任何固体材料制作，全部的储能元件也都采用融化的液体来制作。该系统造价低廉，且使用寿命较长。研究团队称该储能系统可使风能和太阳能这些可再生能源具备与传统能源相竞争的能力。 3. 瑞典查尔姆斯大学新型含碳化学液体高效储能 2017年3月，瑞典查尔姆斯理工大学研究者成功验证了以一种含碳化学液体作为介质，来高效存储太阳能的新型储能技术的可行性。通过这种化学液体，能够实现能量的自由传输以及随时释放。值得一提的是，该化学液体释放能量时，几乎可以实现能量的零损耗。研究小组将这个过程叫做“分子式太阳能储热系统”。目前，此项新技术已成功登上《能源与环境科学》（英国皇家化学院发行的学术期刊）的封面。
第42卷第5期上海师范大学学报（自然科学版）Vol．42，No．5 2013年10月Journal of Shanghai Normal University（Natural Sciences）Oct．，2013 有机光热转换纳米材料的研究进展 张红卫，孔斌，方时超，张晨，周治国，杨仕平* （上海师范大学生命与环境科学学院，上海200234） 摘要：光热治疗技术作为一种新型微创治疗技术，已经在癌症治疗方面引起了全世界的高度关注．有机光热转换纳米材料吸收范围容易调控、可生物降解，已经成为了研究的热点．主要综述了有机光热转换纳米材料(包括吲哚菁绿、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和多巴胺黑色素纳米颗粒)的研究进展，最后介绍了其在光热治疗、近红外热成像等生物医药方面的应用． 关键词：有机纳米材料;光热转换;光热治疗;热成像 中图分类号：O611．3文献标识码：A文章编号：1000-5137（2013）05-0537-09 0引言 癌症已经取代心脏疾病成为全球死亡的首要原因［1－2］．根据世界癌症报告，在2008年约760万人死于癌症，到2020年，癌症发病率可能会进一步增加至50%，增加15万新发病例．目前临床上的癌症疗法是有限的放疗、化疗等手术．但这些方法承担着杀死正常细胞，破坏免疫系统，增加第二癌症发病率的风险［3－5］．光热治疗是一种新兴的用于治疗癌症的高选择性和微创技术［6］．其治疗作用只发生在肿瘤部位，通过光热治疗（PTT）试剂积累和局部近红外（NIＲ）的激光照射，有效避免了上述风险．这种技术与传统的技术相比，还具有其他一些潜在的优势，包括过程简便、恢复快、并发症少、住院时间短［7］．肿瘤光热治疗，最近几年越来越为研究者所青睐，这是因为光热治疗高效．而光热治疗，大部分都得借助光热试剂这一介质．研究者发现很多材料在近红外有很好的吸收，并且能很好的将近红外光的能量转变为热能．其光热原理是：材料吸收光子后，一部分能量以光子的形式释放出去，一部分则转变为材料自身的热能，以热量的形式释放出去，故而，材料在近红外有吸收，不一定就是理想的光热试剂，这就需要材料自身有较理想的光热转换效率．其次，光热试剂本身必须具有良好的生物相容性，以及无毒副作用．光热试剂，人们研究较多的主要有金属基材料，碳基材料以及有机材料．这些材料大部分都有良好的光热转换效率，但一部分又存在着不足． 当前可用的光热治疗试剂主要集中在以金、银、钯为基础的新型金属纳米粒子［8］，以铜为基础的半导体纳米粒子［9］，碳基纳米材料［10］和有机聚合物［11］．虽然能够有效治疗癌症，但这些药物尚未达到临床实施，因为其长期安全性受到极大的关注．例如，金属纳米粒子的生物代谢差，与金属本身安全相关的问题，而碳基纳米材料已被证明能够诱使许多毒性反应，例如氧化应激和肺部发炎［12］．开发由在生物体中天然存在的物质组成的光热治疗试剂，对其体内应用，将是非常有益的，因为它可以有效地避免异物在患者体内长期保留引起的严重不良影响，并且对这些药物的生物降解也可以通过新陈代谢实现．现 收稿日期：2013-09-23 基金项目：国家自然科学基金（20971086）；教育部科学技术重点项目（210075） 作者简介：张红卫（1989－），女，上海师范大学生命与环境科学学院硕士研究生；杨仕平（1969－），男，上海师范大学生命与环境科学学院教授． *通信作者
光热发电的前景和弊端 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能。这种技术的关键元件是太阳能电池，经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。 一、光热发电 光热发电是指将太阳能聚集，通过换热装置提供蒸汽，进而驱动汽轮机发电。 1.原理不同：光伏--高纯硅可以利用太阳光照产生直流电，光伏发电； 光热--收集太阳热加热工质成汽态，推动汽轮机，发电机发交流电，光热发电；原理与传统发电的一样； 2.蓄能方式不同：光伏-蓄电池，使用期限是几年，需更换，更换的电池会造成大量污染； 光热-蓄热罐； 使用热熔盐，不需更换，只需添加； 3.使用方向不同：光伏--适合分散式、小规模、高档城市；小局域供电 光热--适合集中式、大规模、一般性地区；整个地区、省、甚至全国大范围供电，仅仅利用新疆沙漠100平方公里 的太阳热能，就够我们整个中国的用电；新疆沙漠是42.48万平方公里； 4.相关产业链不同：光伏--硅矿生产、提纯、切片、产品，相关产业链专业单一； 光热--钢铁、玻璃、水泥等等，涉及到多个行业，类似房地产，相关产业链长，非常丰富； 5.核心技术设备所有权不同：光伏--核心技术、设备都被德国、俄罗斯、日本、美国等掌握；我们需花大量外汇购买；光热--核心技术、设备全部国产化；所有知识产权完全国有； 二、含义：太阳能光热发电是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。采用太阳能光热发电技术，避免了昂贵的硅晶光电转换工艺，可以大大降低太阳能发电的成本。而且，这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势，即太阳能所
第45卷第11期2017年11月 硅酸盐学报Vol. 45，No. 11 November，2017 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY https://www.doczj.com/doc/9913458592.html, DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2017.11.03 太阳能光电、光热转换材料的研究现状与进展 王聪，代蓓蓓，于佳玉，王蕾，孙莹 (北京航空航天大学物理学院太阳能物理实验室，北京 100191) 摘要：重点探讨了太阳能光电、光热转换技术领域的材料研究现状与发展，主要包括光伏电池半导体材料和太阳光谱选择性吸收涂层光学材料膜系。太阳电池材料的关键问题还是成本与光电转换效率，钙钛矿太阳电池的研究成为光伏电池新的研究热点。太阳光谱选择性吸收涂层是太阳能光热利用领域的核心材料技术之一。近年来，太阳能的中高温热利用，尤其是聚焦热发电技术，作为与光伏发电平行的另一种主流太阳能发电方式，成为人们日益关注的焦点。另外，还阐述了中高温太阳光谱选择性吸收涂层在国内外的研究成果和最新进展。 关键词：太阳能；光伏电池；太阳能聚焦热发电；太阳光谱选择性吸收涂层 中图分类号：TK519 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2017)11–1555–14 网络出版时间：2017–10–09 13:56:00 网络出版地址：https://www.doczj.com/doc/9913458592.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20171009.1356.014.html Recent Development and Advance of Solar Photovoltaic Materials and Photothermal Conversion Materials WANG Cong, DAI Beibei, YU Jiayu, WANG Lei, SUN Ying (Center for Condensed Matter and Material Physics, Beihang University, Beijing 100191, China) Abstract: The research status and advance of solar photovoltaic materials and photothermal conversion materials, which mean semiconductor solar cell materials and solar spectral selective absorbing coatings, were reviewed. The main problems of solar cell materials are cost and photoelectric conversion efficiency (PCE). The investigation of perovskite solar cell becomes a new research hotspot. On the other hand, solar selective absorbing coating is one of the key material technologies of solar thermal utilization. In recent years, medium-high temperature heat utilization of solar energy, especially the technology for concentrated solar power (CSP) as another mainstream of solar energy generation, is becoming a focusing in parallel with photovoltaic power generation. Thus this paper also talks about the research results and recent development of high temperature solar selective absorbing coatings as an important content. Keywords: solar energy; photovoltaic cell; concentrated solar power; solar selective absorbing coating 太阳能作为一种取之不尽的清洁能源成为人类开发的重要绿色能源之一。太阳能的转化与应用主要分为：光电、光热、光化学(光催化)、光生物能4种形式。太阳能光电转换，即光伏发电技术，是利用半导体材料的光生电子效应直接把太阳光能转变为电能的发电方式。目前研究的光伏电池半导体材料包括：硅(单晶、多晶、非晶)电池、无机化合物电池、染料敏化电池、薄膜电池、有机电池、无机- 有机杂化太阳电池(如钙钛矿电池)、其他如石墨烯、量子点太阳电池等。至于太阳能光热转换技术，是将太阳辐射能通过集热系统聚集吸收转化为热能，其热能可直接应用，也可进一步经过热传输系统将聚焦收集的高温热能传给热机，由热机转化为机械能，然后带动发电机发电。这种发电方式又称为太阳能聚焦热发电(CSP)。其发电方式与机理完全不同于太阳能光伏发电技术， 收稿日期：2017–06–13。修订日期：2017–06–23。 基金项目：国家自然科学基金重点项目(51732001)；国家自然科学基金面上项目(51572010)；中央高校基本科研业务费。 第一作者：王聪(1966—)，男，博士，教授。Received date:2017–06–13. Revised date: 2017–06–23. First author: WANG Cong (1966–), male, Ph.D., Professor. E-mail: congwang@https://www.doczj.com/doc/9913458592.html,
本文由hpshu贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 2009 年第 1 期 上海电力 可再生能源发电 太阳能光热光电综合利用 倪明江 ,骆仲泱 ,寿春晖 ,王 ,赵佳飞 ,岑可法涛 ( 浙江大学能源清洁利用国家重点实验室 ,浙江杭州 310027) 摘 : 太阳能光热光电的综合利用技术是将聚光、要分光、热电联用等技术集成 ,通过对太阳能全波段能量进行一体化地利用 ,可极大地提高太阳能的利用效率 ,降低成本 ,具有重要的研究价值和市场应用价值。文章介绍了太阳能光热光电综合利用系统的技术情况 ,分别对集中式和分布式两种技术路线作了阐述 ,分析了聚光 PV/ T 系统以及与建筑一体化设计的 PV/ T 系统的未来发展方向。最后 , 结合各类太阳能利用系统的特点 , 比较分析了各种光热光电技术存在的问题 ,提出了综合利用各种光热光电技术来提高应用效果的理念。关键词 : 太阳能利用技术 ; 热发电 ; 聚光热电联用 ; 光热光电综合利用中图分类号 : T K513 文献标识码 :A 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目(50676082) 1 引言 传统化石能源的大量使用 , 不仅造成了化石能源本身的短缺 , 也给世界环境带来了极大的危害 ,给人类生存空间造成了严重威胁。寻求可再生能源的高效清洁利用成了目前人类面临的共同问题 [ 1 ,2 ] 发展。而以现今的发展趋势来看 , 太阳能热力发电和光伏发电将是世界各国在太阳能利用领域研究的新重点。 2. 1 热利用 太阳能热利用方面 , 中国已成为世界上最大的太阳能热利用产品的生产、应用和出口的国家。 2007 年 ,集热器总保有量约为 10 800 万 m2 。热 。太阳能作为可再生清洁能源蕴藏着巨 15 大能量 ,被普遍认为是理想的新能源。太阳辐射到达地球表面的能量高达 4 ×1 0 5 利用形式多样 , 包括了太阳能热水器、太阳能空调、太阳能干燥和太阳能海水淡化等。 ( 1 ) 太阳能热水器太阳能热水器是太阳能热利用中最常见的一种装置。其基本原理是将太阳辐射能收集起来 , 通过与物质的相互作用转换成热能供生产和生活利用。我国是世界上最大的太阳能热水器制造中心 , 由我国生产的集热器推广面积约占世界的 76 % 。随着太阳能热水器的发展 ,出现了闷晒式、 M W , 相当于 每年 3. 6 ×亿 t 标准煤 ,约为全球能耗的 2000 10 倍。太阳能可以免费使用 ,又不需要运输 ,对环境无任何污染。在传统化石能源储备减少、价格快速上升 ,在温室气体排放引发的气候环境问题愈来愈显著的今天 , 太阳能作为可再生能源和新能源的代表 , 得到越来越多的关注 , 太阳能的利用、太阳能材料及相关技术的开发在世界范围内引起了重视
关于我国光热发展的一点探索 一、太阳能光热技术简介............................................................... - 1 - 二、光热发电基本情况介绍 ........................................................... - 1 - 三、太阳能热水器基本情况介绍 ................................................... - 2 - 四、光热发展的若干制约因素 ....................................................... - 4 - 4.1技术壁垒.............................................................................. - 4 - 4.2政策导向.............................................................................. - 5 - 4.3投融资.................................................................................. - 7 - 4.4市场 ..................................................................................... - 8 - 4.5竞争问题.............................................................................. - 9 - 4.6自然条件............................................................................ - 10 - 五、部分光热发电企业介绍 ......................................................... - 10 - 六、建议投资领域 ........................................................................ - 12 -
太阳能光热转换技术在建筑中的应用 1、前言 太阳能光热转换技术在建筑中的应用，实际上是利用建筑构本身所形成的集热、蓄热和隔热系统以及附加建筑物上的专用太阳能部件，对太阳光进行光—热转换等来满足建筑物的热水供应、采暖、空调等方面的能耗需求，从而达到减少建筑能耗，节约常规能源，改善生态环境的目的。太阳能光热转换技术和建筑结合具有很高的研究价值，热水、供暖、空调对太阳能的利用已成为太阳能与建筑结合的关键之一。 2、我国太阳能资源储量与分布 一般以全年总辐射量（单位为兆焦/米2·年）和全年日照总时数表示。我国属太阳能资源丰富的国家之一地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰，辐射总量在3.3′ 103～8.4′ 106兆焦/米2·年之间。全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。属世界太阳能资源丰富地区之一；各地区资源分类见表1 表1 我国各地区的太阳能资源及分布 研究成果表明，在太阳能利用方面具有经济价值的地区是年辐射总量高于2200小时的地区。各区的分界情况可见太阳能资源分布图。
3、太阳能光热转换技术 根据我国的实际情况，在建筑中大力推广应用太阳能光热转换技术必将会把我国的建筑节能推广到一个新的阶段。在这些新技术中从其成熟的程度来讲，首推太阳能热水器，其次是太阳能采暖和太阳能空调。一下从这三个方面逐一进行介绍。 （1）太阳能热水器 1、太阳能热水器的结构 太阳能热水器从结构上分类可分为整体式和分体式。见下图 整体式分体式 整体式是将其主要部件集热器和水箱安装在统一的支架上由用户选用，这种型式只考虑了自身的结构和功能，而没有考虑与建筑的一体化结合，因此只适用于四周空旷的低层建筑，
引言 随着节能减碳问题的日益紧迫，可再生能源的 开发利用受到了越来越多的关注。 而太阳能作为一种储量巨大，分布广泛，清洁安全的新能源，已经在世界范围引起了广泛的重视。太阳辐射到达地球表面的能量高达4×1015MW ，约为全球能耗的2000倍。目前太阳能的主要利用方式有：太阳能光伏发 电、太阳能热发电、太阳能制氢、太阳烟囱、太阳能 制冷、 太阳能热水器等。其中太阳能光伏利用技术已经日益成熟，从光伏电站到太阳能路灯，太阳能光伏技术已经被广泛应用。但在太阳能光伏利用方面仍存在两个亟待解决的问题：光伏发电成本较高以及光电转化效率相对较低。 工业生产的晶体硅太阳电池转化效率大约在16%~17%，转化效率较高 摘 要：太阳能储量巨大，分布广泛，清洁安全。但太阳能光伏发电存在成本较高和能量转化效率较 低的问题。因此本文提出太阳能光电-光热综合利用方式。通过聚光降低成本，通过分频综合利用提高系统效率。在分频利用技术上，寻找具有特定吸收发射特性的纳米流体流经光伏电池上层，吸收光伏电池不能加以利用的部分能量。此外，利用光学薄膜，将光伏电池可利用的波段反射给光伏电池，其余部分的能量透射用以其他形式的能量转换。文章对两种太阳能光电-光热综合利用系统进行了设计和探索。结果表明，通过光电-光热综合利用能够对太阳能利用效率实现有效提升。 关键词：太阳能；分频；纳米流体；光学薄膜；综合利用 Solar Energy Optic-Electro and Optic-Thermal Composite Utilization System Wei wei ，Luo zhong yang ，Zhao jia fei ，Shou chun hui ，Zhang yan mei ，Wu ting ting ，Ni ming jiang Abstract:solar energy is enormously reserved,widespread,safe and clean.But solar energy photovoltaic power cost is high and its conversion efficiency is low.So this article brings up Solar energy optic-electro and optic-thermal composite utilization.Through spotlights cost reducing and frequency division utilization it improves system efficiency.Based on frequency division technology,some specific absorption -emission characteristic nanometer fluid passing above photovoltaic battery will absorb some energy which can not be used by photovoltaic batter.Otherwise it will use optical thin-film to reflect some wave band which photovoltaic battery can use to photovoltaic battery,as for the rest energy,it will transmit into other means of conversion.This article discuss two ways of solar energy,designs and explores optic -electro and optic -thermal composite utilization system.The results shows that solar energy use efficiency improves a lot through optic-electro and optic-thermal composite utilization. Keywords:solar energy,frequency division,nanometer fluid,optical thin -film,composite utilization 太阳能光电-光热综合利用系统 魏 葳1骆仲泱1赵佳飞1，2寿春晖1张艳梅1武婷婷1倪明江1 1浙江大学能源清洁利用国家重点实验室 2大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室
唐本忠院士、丁丹教授《自然·通讯》：“分子内运动诱导的光热转化（iMIPT）” 有机光热材料通过非辐射跃迁将光能转化为热能，其在光热催化，光声成像，光热治疗以及海水淡化等方面的重要应用受到广泛关注。传统有机光热材料的设计较为单一，主要依赖于扩大共轭体系以及引入给受体结构，其面临着溶解性差，光稳定性差以及合成复杂等问题。除此之外，所得到的平面型材料其非辐射跃迁也十分依赖固态下的堆积，许多平面材料易于形成J聚集体或其他聚集方式，其辐射跃迁通道并不能被完全关闭，从而降低了其光热转化效率。近日，香港科大唐本忠教授课题组与南开大学丁丹教授合作，提出了一种新的分子设计理念，利用固态下分子运动促进非辐射跃迁产热来构建高效光热材料，也被称为分子内运动诱导光热转化(Intramolecular moiton-induced photothermy, iMIPT，图1)。相关成果以“Highly efficient AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF
photothermal nanoagent achieved by harvesting energy via excited-state intramolecular motion within nanoparticles”为题，发表于Nature Communications。论文的共同第一作者为香港科技大学博士后赵征博士，南开大学的博士研究生陈超同学以及中科院上海有机所的博士研究生吴文婷同学。通讯联系人为唐本忠院士和南开大学的丁丹教授。 图１聚集诱导发光(aggregation-induced emission, AIE)与分子内运动诱导光热转化(Intramolecular moiton- induced photothermy, iMIPT)概念的对比示意图.该工作是对前期所提出的聚集诱导发光（AIE）概念的一次逆向思维，相对于AIE类型分子力图抑制分子运动来打开辐射跃迁途径而发出荧光，该工作则致力于最大程度的实现固态下的分子运动来增强非辐射跃迁将光能转化为热能。以往报道表明强的给受体结构以及扭曲的AIE基元的引入可以有效的促进分子内运动进而促进非辐射跃迁，但在固体状态下分子运动往往被抑制。而在本工作中，作者在以往分子设计的基础上引入长烷基分叉型侧链来克服固体状态下分子运AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF
光热转换技术 1 概述 太阳能必须经过各种转换,才可能方便地服务社会。各种太阳能利用成功的关键在于太阳能转换技术。现代意义上的太阳能转换技术开发的全部内容可归纳为两个主要方面： （1）高效地收集太阳能，主要技术内容有： ①选择性表面技术； ②受光面的光学设计； ③集热体的热结构设计与分析‘ ④装置的机械结构设计。 （2）将收集的太阳能高效地转换为其他形式的有用能，主要技术内容有： ①尽可能降低能量转换过程中的各种热、电损失； ②优异的系统设计。 太阳能光热转换在太阳能工程中占有重要地位，其基本原理是通过特制的太阳能采光面，将投射到该面上的太阳能辐射能作最大限度地采集和吸收，并转换为热能，加热水或空气，为各种生产过程或人们生活提供所需的热能。 2 平板集热 所谓平板集热，就是集热装置的采光面积等于集热面积；若采光面大于集热面积，称为聚光集热。两者的概念是相对而言的。 平板集热具有以下特点： ①采光面等于集热面； ②集热面可以采集太阳直射辐射能、散射辐射能和反射辐射能； ③集热面固定安装，不跟踪太阳视位置； ④热损失系数较大，工作温度通常均在80℃以下； ⑤结构简单，生产成本低廉。 2．1 太阳能平板集热器 太阳能平板集热器是典型的平板集热，简称平板集热器。 1.平板集热器的分类 ?按集热工质分类 ①水集热 普通的太阳能平板热水器、公用热水系统，几乎都采用水作为集热工质。 ②空气集热 太阳能干燥和太阳房采暖的集热装置，通常均以空气作为集热工质。 ③防冻液集热 高寒地区经常采用防冻液和水作为集热工质的双循环太阳能集热。 ?按集热体表面光学特性分类 ①黑面 一般是在集热体表面涂刷或喷涂一层黑色涂料，简称黑面，目前较少采用。 ②光谱选择性吸收面 这是经过化学、电镀等工艺制成的选择性吸收面，应用广泛。 ?按透明盖板层数分类 ①单层透明盖板
光谱选择性吸收涂层研究与发展过程 链接：https://www.doczj.com/doc/9913458592.html,/tech/39448.html 来源：中国太阳能工程 光谱选择性吸收涂层研究与发展过程 多年来，随着太阳能集热器技术的不断发展，选择性吸收涂层的研究工作始终没有停止前进的步伐。近几年，随着太阳能热水器市场的发展变化，尤其是工程市场的不断扩大，平板太阳能集热器以其特有的性能优势重新受到人们的青睐。作为提高太阳能集热器性能的核心材料，适用于平板太阳能集热器的选择性吸收涂层的研发及应用很快成为人们关注度焦点。 一、选择性吸收涂层的基本常识 从18世纪世界上第一台太阳能集热器诞生以来，人们一直认为黑色物质是最理想的吸收材料。从物理角度来讲，黑色意味着光线几乎全部被吸收，被吸收的光能即可转化为热能。因此，很多企业认为用黑色的涂层材料就可以最大限度的实现太阳能的光热转换，但实际情况并非如此。这主要是因为材料本身还有一个热辐射问题。在量子物理中，黑体辐射的波长范围大约在2μm～l00μm之间，黑体辐射的强度分布只与温度和波长有关，辐射强度的峰值对应的波长在10μm附近，太阳光谱的波长分布范围与热辐射不重叠。在这个理论基础上，以色列科学家Tabor 于上个世纪50年代末，提出了光谱选择性吸收理论 。他认为，要实现最佳的太阳能光热转换，必须找到一种材料使其同时满足以下两个条件： 1.在太阳光谱内有尽量高的吸收比α ； 2.在热辐射波长范围内有尽可能低的发射比ε。 只有满足以上条件的材料才能使太阳能集热器尽可能多地吸收太阳的能量，同时又尽可能少地减少自身热辐射的损失，从而达到提高太阳能光热转换效率的效果。 以上就是选择性吸收涂层的基本概念。 二、平板集热器涂层材料的应用和发展 目前正在研究或应用的选择性吸收涂层有几十种之多，大致看来选择性吸收涂料、阳极化铝电解着色涂层和电镀黑铬涂层以及近年来发展起来的真空镀膜材料（蓝膜）是用于平板型太阳能热水器中低、中、高三种档次的代表性涂层。下面分别加以介绍： 1. 选择性吸收涂料 选择性吸收涂料的主要成分是铁锰铜氧化物，首先将这些氧化物进行球磨，使其成为细小颗粒。使用时将其和树脂黏合剂混合在一起涂刷或喷涂到吸热板表面。选择性吸收涂层已有20多年历史，目前仍在使用，其主要特点是工艺简单、成
太阳能光热的成功案例及原理 主要业务方向：太阳能光伏发电、太阳能热水工程的epc总包项目实施，包括工程设计、物资采购、设备安装调试、后期运营维护；光伏光热智能化控制系统的研发、应用；冶金钢铁、物流行业的工业化、信息化、智能化系统集成开发应用。 方案---北京研博新创科技发展有限公司为河北省某市一中安装太阳能热水器
?项目概况： ?某市第一中学坐落于广袤的华北平原东部，该太阳能项目旨在为全校学生解决洗浴问题，采用太阳能+空气源热泵联合供热水。既满足学校用水需求，又响应国家所倡导的绿色环保政策的号召。?在某市第一中学太阳能项目中，采用的是集中集热集中储热的模式，在学校太阳能案例中属于很典型的一种。二、项目介绍 ?某市地处中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候，四季分明。夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，春季干旱多风沙，秋季秋高气爽，冷热适宜。 ?1、用水情况： ?某市第一中学是寄宿制学校，学生集中在宿舍洗浴间洗浴。故分别在南北宿舍楼各安装一套15T太阳能热水系统，以满足全校学生洗浴用热水。本系统按春、夏、秋、冬四季均使用太阳能系统洗浴进行设计，用水方式为全时供水。 ?2、项目建设内容： ?①太阳能热水系统安装集热器：南楼宿舍楼集热器数量为32套，总计真空管1920支，集热面积平方米；北楼宿舍楼集热器数量为32套，总计真空管1920支，集热面积平方米。 ?整套太阳能热水系统共计真空管3840支，总计集热面积平方米。 ?③安装空气源热泵：TFS-SKR840D型空气源热泵4台。 ?④安装水泵：水泵共计32台。其中热水系统8台。 ?⑥安装水箱：容积15m3不锈钢储热水箱2台，尺寸：*3m *2m； ?容积圆形不锈钢水箱8台，尺寸：890mm（直径）*1550mm（高度），容积1m3圆形不锈钢储热水箱4台，尺寸：870mm*1800mm。 ?⑦安装归丽晶除垢器：日处理水16吨2台，日处理水1吨4台 ?1、控制系统 ?控制系统根据某市第一中学用水特点及要求，本项目太阳能控制系统具有以下特点： ?(1)控制系统采用可编程智能控制、液晶屏显示，以实现系统全自动、智能化控制(太阳能定温放水、自动补水功能、温控自动防冻、系统安全运行自动保护、辅助加热系统的自动运行等)，无需专人管理，保证控制系统稳定、可靠地运行；液晶屏显示界面友好，参数设置、修改方便，各种运行参数显示一目了然。三(2)控制程序将温度、水位、时间、流量等参数巧妙融合，实现充分和优先利用太阳能，将太阳能与辅助加热系统完美结合，最大限度地减少辅助加热系统的运行时间，降低电能的消耗。(3)控制系统设有应急手动功能，保证在控制系统出现问题时，能实现手动控制，系统在应急状态下能正常运行，保证学生的正常洗浴。 ?(4)控制系统具有断电记忆功能，有记忆控制系统的设置数据和系统运行的各种参数，保证数据不丢失。 ?(5)系统具有很强的抗干扰性和屏蔽性能，不因其他系统的信号干扰本系统的正常工作，或本系统的信号干扰其它系统的正常工作。 ?(6)系统故障自诊断功能：能随时反应系统内设备和传感器的工作状态，能自动进行故障诊断。?(7)系统管理功能：为确保系统的正常运行，设置管理员登陆密码，需输入密码才能进入界面进行操作设备。 ?2、太阳能集热器 ?太阳能集热器是太阳能热水系统的核心元件，其性能的好坏直接决定了系统能否取得应有的效果。 本项目太阳能热水系统中真空管采用三靶镀膜技术和旋转磁扫描结构，加入稀有金属成分，改善镀膜层分子结构，真空管(真空度高达5×10-3Pa)，对阳光有很高的吸收率(a＞96%)和极低的热发射率(β＜4%)，具有集热效率高、热损小、耐高温(空晒温度高达330度)、抗高寒(-40度)等特点，从而减少了真空管由于长期空晒而造成的膜层老化、变色、性能衰减等问题，使用寿命长。采用了三高全玻璃真空管集热器，每个模块有60支管子组成。与普通集热器相比，该款集热器具有真空管排列密集，
传统的火力发电是通过燃烧，把化石中储存的能量，转化为热能，再转化为电能。而太阳能光热发电则是 通过数量众多的反射镜，将太阳的直射光聚焦采集，通过加热水或者其他工作介质，将太阳能转化为热能，然后利用与传统的热力循环一样的过程，即形成高温高压的水蒸气推动汽轮机发电机组工作，最终将热能 转化成为电能，典型太阳能光热发电热力循环系统原理如图所示。 太阳能光热发电热力循环系统原理图 正是通过这样的环节，太阳能光热发电技术和传统火力发电技术顺利地集成在一起。由于火力发电技 术早已非常成熟，从而降低了太阳能光热发电整体技术开发的风险。 中国产业信息网发布的《2013-2018年中国太阳能热利用市场专项研究及投资战略咨询报告》指出： 太阳能发电技术主要包括太阳能光伏发电和太阳能光热发电两种，光伏发电的原理是当太阳光照射到太阳 能电池上时，电池吸收光能，产生光生伏打效应，在电池的两端出现异号电荷积累。若引出电极并接上负 载，便有功率输出。光伏发电是目前太阳能发电产业的主流技术，较为成熟，国家已明确其上网电价（不 同地区在0.9~1 元/度范围变化），发电成本也下降至0.7 元/度左右；光热发电在我国发展时间较短，在 太阳能聚光方法及设备、高温传热储热、电站设计等集成以及控制方面，已经取得实质性进展，但商业化 业绩较小，上网电价政策尚未落实，发电成本也较高，约为0.9 元/度左右。但太阳能光热发电与光伏发 电相比具有以下优点： 1）太阳能光热发电输出电力稳定，电力具有可调节性，易于并网 目前太阳能光热发电系统可以通过增加储热单元或通过补燃或与常规火电联合运行改善出力特性。而 光伏发电受日光照射强度影响较大，上网后给电网带来较大压力，其发电形式独特，和传统电厂合并难度 大。 -通过储热改善光热发电出力特性（槽式和塔式光热发电）。白天将多余热量储存，晚间再用储存的 热量释放发电，这样可以实现光热发电连续供电，保证电流稳定，避免了光伏发电与风力发电难以解决的 入网调峰问题。根据不同储热模式，可不同程度提高电站利用小时数和发电量，提高电站调节性能。 -通过补燃或与常规火电联合运行改善光热发电出力特性。太阳能热发电站可利用化石燃料补燃或与 常规火电联合运行，使其可以在晚上或连续阴天时持续发电，甚至可以以稳定出力承担基荷运行，从而使 年发电利用得到7000 小时左右。 2）太阳能光热发电无污染
山东省事业单位招录公共基础知识（高新技术）模拟试卷1 (总分：58.00，做题时间：90分钟) 一、单项选择题(总题数：20，分数：40.00) 1.太阳能光热应用是利用太阳能最简单、最直接、最有效的途径之一。但是如何将低品位的太阳能转换成高品位的热能，并对太阳能进行富集，一直是国际上关注的课题。2017年2月，中科院合肥物质科学研究院研制出太阳能光热高效转换薄膜，能有效解决上述问题，下列关于该薄膜材料说法错误的是( )。 （分数：2.00） A.具有高效光热转换能力 B.具有定温、热存储与释放功能 C.在热能存储与释放上目前还不具有良好的循环使用性能√ D.可广泛应用在光热发电器件、农业蔬菜大棚的保温等相关领域 解析：解析：目前我国研制出的太阳能光热高效转换薄膜，既具有高效光热转换能力，同时又具有定温、热存储与释放功能。该薄膜材料在热能存储与释放上具有良好的循环使用性能，即使循环100次以上也不会出现储热性能的衰减，可广泛应用在光热发电器件、农业蔬菜大棚的保温等相关领域。C项说法错误，故本题答案选C。 2.2017年2月，中美科学家联合开发出一种新型结构的硫化锑基负极材料，使硫化锑基钠离子电池寿命几乎可媲美锂电池。关于钠离子电池与锂离子电池的异同，下列说法错误的是( )。 （分数：2.00） A.二者工作原理类似，都是利用离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电 B.钠离子电池成本更低，因为钠盐原材料储量丰富，价格低廉 C.与锂离子电池相比，钠离子电池可以使用低浓度电解液 D.锂离子不与铝形成合金，负极可采用铝箔作为集流体√ 解析：解析：锂离子可与铝形成合金，即铝锂合金，在航空航天领域有重要应用。钠离子不与铝形成合金，负极可采用铝箔作为集流体。D项说法错误，故本题答案选D。 3.下列关于液态金属的说法，错误的是( )。 （分数：2.00） A.液态金属可在吞食少量物质后以可变形机器形态长时间运动 B.液态金属是指常温下像水一样呈液态的金属√ C.近年来我国利用液态金属，在芯片冷却、先进制造、电子技术等领域取得全面突破 D.作为新兴物质科学领域的革命性材料，液态金属拥有许多常规材料所不具备的新奇特性 解析：解析：液态金属是指常温常压下像水一样呈液态的金属。B项说法错误；2015年3月，中科院理化技术研究所双聘研究员、清华大学教授刘静带领的团队首次研发出自主运动的可变形液态金属机器。他们发现液态金属拥有一种异常独特的现象和机制，即液态金属可在吞食少量物质后以可变形机器形态长时间运动。A项说法正确；十多年来，刘静带领团队围绕液态金属开展了大量原创性探索，在芯片冷却、先进制造、电子技术、生物医疗及柔性机器等领域取得全面突破。C项说法正确；作为新兴物质科学领域的革命性材料，液态金属拥有许多常规材料所不具备的新奇特性，对它的深入研究能为许多现代科学与工程学提供丰富的研究空间。D项说法正确。故本题答案选B。 4.天宫二号上搭载着国际上首台在轨运行并开展科学实验的空间冷原子钟，也是目前在空间运行最高精度的原子钟。这台冷原子钟采用的先进冷却技术是( )。 （分数：2.00） A.液态氮冷却技术 B.液态二氧化碳冷却技术 C.激光冷却技术√ D.真空冷却技术 解析：解析：随着激光冷却原子技术的发展，利用激光冷却的原子制造的冷原子钟使时间测量的精度进一步提高。空间冷原子钟主要包括物理单元、微波单元、光学单元和控制单元四大组成部分，其工作原理是利用激光冷却和俘获技术获得接近绝对零度的超冷原子团，然后采用移动光学黏团技术将其沿轴向抛射。