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省部共建国家重点实验室在太阳能光热发电材料领域取得重要进展
2022年09月20日 09:22   访问量:   来源:     打印    

省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室喇培清教授团队与中科院兰州化学物理研究所合作,基于目前聚光太阳能发电系统需求设计制备了一种新型太阳能吸收涂层。相关成果以题为“Enhancing thermal robustness of a high-entropy nitride based solar selective absorber by the incorporation of Al element”和“Medium-Entropy Nitride ZrNbMo-WN Nanofilm-Based SubstrateIndependent Selective Solar Absorber by a Cosputtering Method”分别发表在Materials Today Physics(影响因子:11.02,中科院一区,Top)和ACS Applied Energy Materials(影响因子:6.95,中科院二区)期刊上。论文通讯作者为兰州理工大学喇培清研究员和中科院兰州物化所高祥虎副研究员,第一作者为兰州理工大学博士生何成玉。

太阳能光热发电是新能源利用的一个重要方向,其电力输出平稳,成熟可靠的储能(储热)配置可以在夜间持续发电。该技术的关键在于开发高性能吸热、储热材料。省部共建国家重点实验室研究团队通过采用磁控溅射的方法,在Ar/N2混合气氛下,以不锈钢作为基底制备了一种新型的MoTaTiCr-Al-N/Si3N4太阳能选择性吸收涂层,并且通过计算机仿真和实验相相结合的方法提高了涂层薄膜制备效率。采用该吸收涂层制备的吸收器具有良好的太阳吸收率(92.3%)和低的热发射率(7%),此外它的吸收性能对入射光角度不敏感。更重要的是长期热稳定性实验表明,即使在700 ° C的真空条件下退火168 h,该吸收器仍表现出令人满意的光学性能。与多层薄膜结构相比,本工作中制备吸收器具有双层膜结构,极大的降低了制备过程以及材料的成本。以上优点使使得该吸收器在实际的太阳能光热应用方面具有巨大的潜力。(撰稿:朱敏,审核:石玗)