太陽能

太陽能蒸發(fā)器被認(rèn)為是解決水資源短缺問題的一種前瞻性方法。最近，中國礦業(yè)大學(xué)胡振琪教授、王虹教授團(tuán)隊報告了一種基于氣凝膠的太陽能蒸發(fā)器，具有自推進(jìn)和自修復(fù)行為，可實(shí)現(xiàn)有效的海水淡化和增強(qiáng)的重金屬去除。氣凝膠太陽能蒸發(fā)器由具有不對稱金沉積層的席夫堿水凝膠通過簡單的冷凍干燥方法制備。 水凝膠由殼聚糖和二醛淀粉組成，Au層產(chǎn)生熱梯度來驅(qū)動氣凝膠太陽能蒸發(fā)器的自推進(jìn)。此外，席夫堿水凝膠中涉及的動態(tài)連接使氣凝膠太陽能蒸發(fā)器具有在外部損壞時的自愈能力。同時，使用席夫堿骨架作為氣凝膠蒸發(fā)器與水分子之間的相互作用…

利用太陽能進(jìn)行光催化分解水是一種從可再生能源中產(chǎn)生可儲存燃料，而不會對環(huán)境產(chǎn)生影響的策略。近年來，研究人員對可通過交叉偶聯(lián)或縮合反應(yīng)合成的其它共軛有機(jī)材料（共軛微孔聚合物（CMPs）、線性共軛聚合物等）進(jìn)行了廣泛研究。但是，最終是需要開發(fā)不依賴犧牲清除劑的系統(tǒng)。近日，福州大學(xué)的王心晨教授、英國利物浦大學(xué)的Andrew I. Cooper和Reiner Sebastian Sprick以及英國倫敦大學(xué)學(xué)院的Martijn A. Zwijnenburg（共同通訊作者）等人聯(lián)合報道他們研究了一系列負(fù)載…

太陽能光熱利用因其低成本、易儲能、理論效率高等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)前科學(xué)研究和商業(yè)化的熱點(diǎn)技術(shù)。太陽能光熱轉(zhuǎn)換中的重要一步是將太陽光高效地轉(zhuǎn)換為高溫?zé)崮堋Ｄ壳?，研究者主要通過提高光學(xué)系統(tǒng)聚光比，設(shè)計高效太陽能光熱吸收板并配合真空管來達(dá)到這一目的。 但是精密的控制機(jī)制、復(fù)雜的加工工藝、嚴(yán)苛的氣密性要求等因素制約了其進(jìn)一步的大規(guī)模應(yīng)用。因此，如何在無需高聚光比、特殊吸收板和真空的條件下實(shí)現(xiàn)高溫、高效的太陽能光熱轉(zhuǎn)換成為了一個亟待解決的難點(diǎn)。 陳剛教授和Evelyn Wang教授團(tuán)隊共同研發(fā)了一種新型高透光、…

近年來，由于鈣鈦礦具有帶隙高度可調(diào)、吸收系數(shù)高和載流子壽命長等優(yōu)勢吸引了很多科學(xué)研究者們的興趣，并取得了巨大成就，特別是鈣鈦礦太陽能電池方面。鈣鈦礦太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率從2009年的3.8%暴增至目前的29%以上。下面我們列舉了2020年到目前為止，Science和Nature上關(guān)于鈣鈦礦及鈣鈦礦太陽能電池的里程碑式突破。 1.?1月9日《Nature》：鹵化物鈣鈦礦的應(yīng)變工程和外延穩(wěn)定 應(yīng)變工程是提高半導(dǎo)體器件性能的強(qiáng)大工具，鹵化物鈣鈦礦由于非凡的電子和光電特性，在器件應(yīng)用中顯示出巨大的前…

溶液印刷是實(shí)現(xiàn)有機(jī)光電器件高通量、低成本、大規(guī)模制備的理想方式之一。然而目前的印刷手段對器件的半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)控制仍不完善。在打印時，溶液中存在因擴(kuò)散和對流引起的質(zhì)量傳遞；在溶劑揮發(fā)時，也會引起質(zhì)量傳遞。此外，在不同相之間還存在熱量的傳遞。上述傳遞現(xiàn)象的時間尺度并不匹配，往往會引起薄膜形貌劣化，使器件性能大打折扣。在打印體異質(zhì)結(jié)或雙層結(jié)構(gòu)的太陽能電池時，都會使用雙組分溶液，如何控制打印條件，進(jìn)而得到更小、更均勻、單相純凈度更高的兩相體系對于提高太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率、電荷傳輸能力和克服雙分子復(fù)合…

碳材料在能源捕獲、存儲和利用等方面具有非常廣闊的應(yīng)用前景。近年來，采用太陽光實(shí)現(xiàn)高效率界面蒸發(fā)成為新的研究熱點(diǎn)，在眾多新型材料中碳材料表現(xiàn)尤為優(yōu)異。 利用界面蒸發(fā)的方式可為清潔能源的高效利用，海水淡化，污水處理等提供新的解決方案。受制于太陽光較低的能量密度(1 kW m2)，目前大多數(shù)新型材料可實(shí)現(xiàn)太陽能光熱界面蒸發(fā)速率依然處于較低的水平，僅為自然蒸發(fā)速率(0.5 kg m 2 h 1)的3倍左右。 而且，利用太陽能光熱實(shí)現(xiàn)界面蒸發(fā)的速率不夠穩(wěn)定，受天氣、太陽光輻照晝夜變化等因素的影響，在陰天、…

太陽能作為一種非常重要的可再生能源，其高效的轉(zhuǎn)換與利用一直研究熱點(diǎn)與前沿領(lǐng)域。將太陽能轉(zhuǎn)換為廣泛使用的熱能，是太陽能利用的重要途徑之一。其中光-熱（蒸汽）的轉(zhuǎn)換在海水淡化、污水處理、分餾、滅菌等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而傳統(tǒng)的光熱轉(zhuǎn)換效率較低，因此設(shè)計制備高效率、低成本的光熱轉(zhuǎn)換材料并研究其光熱轉(zhuǎn)換特性具有重要的科學(xué)意義和研究價值。南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的朱嘉教授團(tuán)隊通過光學(xué)、熱學(xué)聯(lián)合調(diào)控和巧妙的供水結(jié)構(gòu)設(shè)計，基于對氧化石墨烯組裝體的微納結(jié)構(gòu)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了無聚光條件下高達(dá)83%的光熱（蒸汽）轉(zhuǎn)換效率。相關(guān)論文發(fā)表在Advanced Materials上（Advanced Materia