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重庆大学孙立东教授课题组最新研究成果在《Nano Energy》上发表

日期 : 2018-11-13
摘要
重庆大学材料科学与工程学院孙立东教授课题组在钛管功能化应用领域取得重要进展,该成果以“A Solar Tube: Efficiently Converting Sunlight into Electricity and Heat”为题,2018年11月2日在《Nano Energy》期刊在线发表。

近日,重庆大学材料科学与工程学院孙立东教授课题组在钛管功能化应用领域取得重要进展,首次开发了基于钛管的光电-光热转换能源一体化器件(图1)。该成果以“A Solar Tube: Efficiently Converting Sunlight into Electricity and Heat”为题,2018年11月2日在《Nano Energy》期刊在线发表。

太阳能电池是一种将太阳能直接转化为电能的装置,其单个pn结电池的理论转化效率约为31%(Shockley-Queisser limit);而此类电池对太阳辐照光谱的利用率通常小于50%(主要在紫外和可见光区域),因此单个器件对太阳辐照总能量的理论利用率小于15%,而大部分能量以热量的形式耗散。鉴于此,开发高度集成的一体化器件,在光电转化的同时收集耗散的热能并进一步利用,是一种提高太阳能整体利用率的有效途径之一。孙立东教授课题组利用金属钛管及表面纳米管涂层,设计开发了“太阳能管”,同时实现光电和光热转化,获得了约25.2%的总能量效率。该研究成果为太阳能的高效利用提供了新思路。

该研究工作得到了国家自然科学基金、重庆市留学人员回国创业创新支持计划、中央高校基本科研业务费、重庆大学机械传动国家重点实验室的资助。重庆大学材料科学与工程学院博士生香承杰为论文第一作者,重庆大学孙立东教授、西南大学张善勇教授为共同通讯作者。

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图1. 光电-光热转换能源一体化器件示意图

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285518308048


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