新动力混合装置可捕获并储存太阳能

休斯顿大学的研究人员成功研制了一种新设备，既可以有效地捕获太阳能，也能够进行太阳能储存，这为从发电到蒸馏和脱盐的应用提供了希望。

与依靠光伏技术直接发电的太阳能电池板和太阳能电池不同，混合动力设备直接从太阳中吸收热量并将其存储为热能。它解决了一些阻碍了太阳能的更大规模使用的问题，提供了一种能够全天候使用太阳能的途径，突破日照时数和阴天等限制。

该研究于当地时间周三发表在Joule中，报告描述，他们把分子分子储能和潜热储能结合起来，制造出了一种可全天候运行的集收集与储存功能于一身的设备。设备小规模运行时收获效率为73％，而大规模运行时的收获效率则高达90％。

混合装置由分子存储材料（MSM）和局部相变材料（L－PCM）组成，

并通过硅胶气凝胶分隔以保持必要的温差。

图片来源 休斯顿大学

研究人员说，白天高达80％的储能在晚上被回收，白天的回收率甚至更高。

休斯顿大学机械工程副教授Bill D． Cook的Hadi Ghasemi以及该论文的相应作者说，之所以能实现高效率的收成，部分原因在于该设备能够捕获全部光谱的阳光，收集的阳光能立即使用，而多余的部分能转化为分子能量存储。

该器件是使用降冰片二烯－四环烷作为分子存储材料合成的，该化合物是一种有机化合物，研究人员说该有机化合物显示出高的比能和卓越的散热量，还能在延长的存储时间内保持稳定。Ghasemi说，可以使用不同的材料应用相同的概念，从而使性能（包括工作温度和效率）得到优化。

卡伦杰出大学化学讲座教授T． Randall Lee说，该设备通过多种方式提高了效率太阳能以分子形式而不是以热量的形式存储，后者会随着时间的流逝而散逸，集成系统也因为不需要通过管道输送存储的能量，减少了热损失。

Lee也是休斯顿大学德州超导中心的首席研究员，他表示。“在白天，太阳能热能可以在高达120摄氏度的温度下收集，到了晚上，当太阳辐射很少或没有时，分子存储材料将收集到的能量收集起来，从而将其从较低能量的分子转换为较高能量的分子。”

他说，这使储存的能量在夜间产生的热能比在白天更高的温度下产生热能，即使在太阳不发光的情况下，也能增加可用的能量。

除了Ghasemi和Lee，参与这项工作的研究人员包括第一作者Varun Kashyap，Siwakorn Sakunkaewkasem，Parham Jafari，Masoumeh Nazari，Bahareh Eslami，Sina Nazifi，Peyman Irajizad和Maria D． Marquez。