基于粘胶纤维非织造材料的太阳能水电联产装置设计及其性能

针对目前光驱动界面式水蒸发研究忽略低成本规模化生产和淡水产率低的问题,以粘胶纤维为原料,采用针刺非织造技术加工得到粘胶纤维非织造材料,选用光伏电池与粘胶纤维非织造材料制备水电联产装置,巧妙借助光伏电池工作时产生的废热实现界面蒸发,同时解决光伏电池在工作中产生高温导致发电效率降低的问题。研究了不同面密度的粘胶纤维非织造材料对装置蒸发速率的影响,以及该装置的水电联产性能。结果表明:粘胶纤维非织造材料运输水进行蒸发可有效降低光伏电池的温度,在1 kW/m 2的光照强度下,使用面密度为160 g/m 2的粘胶纤维非织造材料搭建的装置蒸发速率最佳,可达1.36 kg/(m 2·h),光伏电池的光电转换效率相较于界面蒸发降温前提高0.7%;经户外实验,该水电联产装置1 d可稳定收集2.23 kg/m 2的水和37.3 kW·h/m 2的电,且收集的淡水达到世界卫生组织饮用水标准,初步验证了利用传统非织造材料和光伏发电结合实现水电联产和规模化应用的潜在可能。