基于全光谱太阳光利用的光热转换材料研究进展

利用光热转换材料有效提高全光谱太阳光的利用及转换率,是目前国内外学者广泛关注的研究领域。本文综述了近年来主要研究的基于全光谱太阳光利用的光热转换材料类型及研究进展,分析了光热转换材料提高太阳光水蒸气产生效率的应用方式,介绍了太阳光水蒸气产生系统的优化设计模型,强调了低热导率的基质材料在系统中起到的作用,最后展望了光热转换材料在海水淡化领域的应用前景,并指出光热转换物理机制的深入探索和材料的规模化制备将成为未来重要的研究内容。

亚微米级Ti4O7的制备及其光热转换性能

光热转换是一种有效的太阳能利用技术,其效率主要取决于光热转换材料的光吸收能力。本研究通过低成本球磨法制备亚微米级的Ti_4O_7,采用扫描电镜、激光粒度仪、X射线衍射仪、差式扫描热分析仪表征其微观形貌、粒径大小、组成和比热容,用紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)分光光度计和太阳光模拟器分别测试其光吸收能力和光热转换性能。结果表明,通过球磨法成功制备出粒径约0.35μm的亚微米Ti_4O_7粉末,其太阳光全光谱吸收能力约89.5%,光热转换效率约73.7%。当亚微米级Ti_4O_7漂浮在水面时,太阳光水蒸汽产生效率提高至无光热材料条件下的2.15倍。因此,亚微米级的Ti_4O_7作为光热转换材料具有很大应用潜力。