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上海硅酸盐所等在节能发电窗研究中获进展

发布时间:2021-09-20 06:40:21   作者:gogo体育怎么样   来源:gogo体育下载

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  近年来,全球建筑总面积增长,建筑能耗逐年上升。利用建筑物实现节能甚至发电,成为推动城市绿色发展的关键,对全面实现节能减排目标具有重要意义。

  窗户作为建筑物与外界环境主要的热交换通道,约占据建筑物流入/流失能量的50%,利用窗户进行节能和发电是对屋顶、墙面利用的有力补充。现有发电窗技术是将透明光伏电池与建筑玻璃相结合,但提高发电效率以牺牲窗户透明度为代价。当前,多结太阳能电池有望成为保障透明度和提高发电效率的最佳组合,而产生的红外热负荷或导致器件可靠性降低、使用寿命短。此外,透明光伏电池受到如光损失、电损失、空气敏感性等问题的限制。

  近日,中国科学院上海硅酸盐研究所正高级工程师柏胜强、研究员陈立东团队与研究员曹逊、金平实团队,以及德国莱布尼兹固态与材料物理研究所教授Kornelius Nielsch团队、英国考文垂大学教授方跃平、德国比勒费尔德大学教授Gabi Schierning,提出了基于光-热-电转换的节能发电窗技术,采用波长选择性吸收薄膜与热电器件耦合,将太阳热转化为电能。相关研究结果以Transparent Power-Generating Windows Based on Solar-Thermal-Electric Conversion为题,发表在Advanced Energy Materials上。

  研究团队设计开发出光-热-电转换演示系统,将具有波长选择性吸收的薄膜集成在透明玻璃上,该薄膜允许可见光通过(透过率达88%),同时可强烈吸收紫外线和红外线,并将其转化为热能。太阳热被波长选择性吸收薄膜收集,定向传导至分布于玻璃边缘区域的热电器件,并被其转换成电能。该系统将能量转换效率与窗户的光学透明度解耦,实现两者的独立调控。由于红外线被吸收,可减轻建筑物的冷负荷,兼具高效节能和透明发电优点,系统节能效果与Low-E玻璃相当。该系统能够在环境温度下运行,可靠性高、寿命长,且结构简单、易安装,可应用于建筑玻璃、高铁/汽车窗户等领域。

  近年来,全球建筑总面积增长,建筑能耗逐年上升。利用建筑物实现节能甚至发电,成为推动城市绿色发展的关键,对全面实现节能减排目标具有重要意义。

  窗户作为建筑物与外界环境主要的热交换通道,约占据建筑物流入/流失能量的50%,利用窗户进行节能和发电是对屋顶、墙面利用的有力补充。现有发电窗技术是将透明光伏电池与建筑玻璃相结合,但提高发电效率以牺牲窗户透明度为代价。当前,多结太阳能电池有望成为保障透明度和提高发电效率的最佳组合,而产生的红外热负荷或导致器件可靠性降低、使用寿命短。此外,透明光伏电池受到如光损失、电损失、空气敏感性等问题的限制。

  近日,中国科学院上海硅酸盐研究所正高级工程师柏胜强、研究员陈立东团队与研究员曹逊、金平实团队,以及德国莱布尼兹固态与材料物理研究所教授Kornelius Nielsch团队、英国考文垂大学教授方跃平、德国比勒费尔德大学教授Gabi Schierning,提出了基于光-热-电转换的节能发电窗技术,采用波长选择性吸收薄膜与热电器件耦合,将太阳热转化为电能。相关研究结果以Transparent Power-Generating Windows Based on Solar-Thermal-Electric Conversion为题,发表在Advanced Energy Materials上。

  研究团队设计开发出光-热-电转换演示系统,将具有波长选择性吸收的薄膜集成在透明玻璃上,该薄膜允许可见光通过(透过率达88%),同时可强烈吸收紫外线和红外线,并将其转化为热能。太阳热被波长选择性吸收薄膜收集,定向传导至分布于玻璃边缘区域的热电器件,并被其转换成电能。该系统将能量转换效率与窗户的光学透明度解耦,实现两者的独立调控。由于红外线被吸收,可减轻建筑物的冷负荷,兼具高效节能和透明发电优点,系统节能效果与Low-E玻璃相当。该系统能够在环境温度下运行,可靠性高、寿命长,且结构简单、易安装,可应用于建筑玻璃、高铁/汽车窗户等领域。



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