新的混合动力设备有效地捕获和储存太阳能

时间：2022-03-13 09:25:03 来源：

混合装置由分子存储材料（MSM）和局部相变材料（L-PCM）组成，并通过二氧化硅气凝胶分隔以保持必要的温差。

休斯顿大学的研究人员报告了一种新设备，该设备既可以有效地捕获太阳能，也可以将其存储到需要时为止，这为从发电到蒸馏和脱盐的应用提供了希望。

与依靠光伏技术直接发电的太阳能电池板和太阳能电池不同，混合动力设备从太阳中吸收热量并将其存储为热能。它解决了一些问题，这些问题阻碍了太阳能的更广泛使用，尽管日照时间有限，阴天和其他限制因素仍为人们提供了全天候使用太阳能的途径。

该工作在今天（2019年11月20日）在焦耳发表的论文中进行了描述，结合了分子能量存储和潜热存储，以生产出集成的采收和储藏设备，以实现24/7全天候运行。研究人员报告说，小规模作业的收获效率为73％，大规模作业的收获效率高达90％。

研究人员说，白天高达80％的储能在晚上被回收，白天的回收率甚至更高。

哈迪·加塞米（Hadi Ghasemi），比尔·库克（Bill D. Cook），UH机械工程副教授这篇论文的相应作者说，高效的采收在某种程度上是由于该装置能够捕获全部光谱的阳光，将其采光后立即使用并将多余的阳光转化为分子能量存储的能力所致。

该器件是使用降冰片二烯-四环烷作为分子存储材料合成的，该化合物是一种有机化合物，研究人员说该有机化合物显示出高的比能和出色的热量释放，同时在延长的存储时间内保持稳定。Ghasemi表示，可以使用不同的材料来应用相同的概念，从而使性能（包括工作温度和效率）得到优化。

卡伦杰出大学化学讲座教授兼作者T. Randall Lee表示，该设备通过以下几种方式提高了效率：太阳能以分子形式而不是以热量的形式存储，随着时间的流逝，热量会消散，并且集成系统还减少了热损失，因为不需要通过管道输送存储的能量。

Lee表示：“白天，太阳能热能可以在高达120摄氏度（约248华氏度）的温度下收集。”.“在夜间，当太阳辐射很少或没有时，分子存储材料会收集存储的能量，这种能量可以将其从较低能量的分子转换为较高能量的分子。”

他说，这使储存的能量在夜间产生的热能比在白天更高的温度下产生热能，即使在没有阳光照耀的情况下，也能增加可用的能量。

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参考：Varun Kashyap，Siwakorn Sakunkaewkasem，Parham Jafari，Masoumeh Nazari，Bahareh Eslami，Sina Nazifi，Peyman Irajizad，Maria D. Marquez和T. Randall Lee撰写的“通过分子和相变混合材料进行的全光谱太阳能热能收集和存储”和哈迪·加塞米（Hadi Ghasemi），2019年11月20日，乔尔。
10.1016 / j.joule.2019.11.001

除了Ghasemi和Lee外，参与这项工作的研究人员包括第一作者Varun Kashyap，Siwakorn Sakunkaewkasem，Parham Jafari，Masoumeh Nazari，Bahareh Eslami，Sina Nazifi，Peyman Irajizad和Maria D. Marquez，他们都是UH.

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