捕獲和儲存太陽能的新設(shè)備，效率可達到90％

休斯頓大學(xué)的研究人員成功研制了一種新設(shè)備，既可以有效地捕獲太陽能，也能夠進行太陽能儲存，這為從發(fā)電到蒸餾和脫鹽的應(yīng)用提供了希望。

與依靠光伏技術(shù)直接發(fā)電的太陽能電池板和太陽能電池不同，混合動力設(shè)備直接從太陽中吸收熱量并將其存儲為熱能。它解決了一些阻礙了太陽能的更大規(guī)模使用的問題，提供了一種能夠全天候使用太陽能的途徑，突破日照時數(shù)和陰天等限制。

該研究于當(dāng)?shù)貢r間周三發(fā)表在Joule中，報告描述，他們把分子分子儲能和潛熱儲能結(jié)合起來，制造出了一種可全天候運行的集收集與儲存功能于一身的設(shè)備。設(shè)備小規(guī)模運行時收獲效率為73％，而大規(guī)模運行時的收獲效率則高達90％。

混合裝置由分子存儲材料（MSM）和局部相變材料（L－PCM）組成，

并通過硅膠氣凝膠分隔以保持必要的溫差。

圖片來源： 休斯頓大學(xué)

研究人員說，白天高達80％的儲能在晚上被回收，白天的回收率甚至更高。

休斯頓大學(xué)機械工程副教授Bill D． Cook的Hadi Ghasemi以及該論文的相應(yīng)作者說，之所以能實現(xiàn)高效率的收成，部分原因在于該設(shè)備能夠捕獲全部光譜的陽光，收集的陽光能立即使用，而多余的部分能轉(zhuǎn)化為分子能量存儲。

該器件是使用降冰片二烯－四環(huán)烷作為分子存儲材料合成的，該化合物是一種有機化合物，研究人員說該有機化合物顯示出高的比能和卓越的散熱量，還能在延長的存儲時間內(nèi)保持穩(wěn)定。Ghasemi說，可以使用不同的材料應(yīng)用相同的概念，從而使性能（包括工作溫度和效率）得到優(yōu)化。

卡倫杰出大學(xué)化學(xué)講座教授T． Randall Lee說，該設(shè)備通過多種方式提高了效率：太陽能以分子形式而不是以熱量的形式存儲，后者會隨著時間的流逝而散逸，集成系統(tǒng)也因為不需要通過管道輸送存儲的能量，減少了熱損失。

Lee也是休斯頓大學(xué)德州超導(dǎo)中心的首席研究員，他表示?！霸诎滋?，太陽能熱能可以在高達120攝氏度的溫度下收集，到了晚上，當(dāng)太陽輻射很少或沒有時，分子存儲材料將收集到的能量收集起來，從而將其從較低能量的分子轉(zhuǎn)換為較高能量的分子?！?/p>

他說，這使儲存的能量在夜間產(chǎn)生的熱能比在白天更高的溫度下產(chǎn)生熱能，即使在太陽不發(fā)光的情況下，也能增加可用的能量。

除了Ghasemi和Lee，參與這項工作的研究人員包括第一作者Varun Kashyap，Siwakorn Sakunkaewkasem，Parham Jafari，Masoumeh Nazari，Bahareh Eslami，Sina Nazifi，Peyman Irajizad和Maria D． Marquez。