1. 成果簡介
近日，我校師生在基于直接太陽能存儲系統的爆米花生物質多孔碳基己二酸復合相變材料的研究中取得重要進展，相關成果發表于國際知名期刊Journal of Energy Storage（IF=6.583）上。
作為典型的吸收式太陽能集熱器，直接吸收式太陽能集熱器（DASC）在太陽能利用方面顯示出巨大的潛力。然而，由于太陽能的不穩定性和不連續性，熱源難以持續輸出，因此直接太陽能存儲系統的開發很有吸引力，它可以將DASC系統和相變材料（PCM）存儲系統結合在一個單元中。在本工作中，使用生物質衍生的多孔碳（PC）作為太陽能吸收材料，己二酸（AA）作為PCM在直接太陽能存儲系統中，集成太陽能收集、光熱轉換和長期儲能體系已實現。AA+7wt%PC的光熱轉換效率高達93.83%。AA+7wt%PC的熱導率為1.18 W/(m·K)，比純AA (0.45
W/(m·K))高149%。PC-CPCM具有無過冷的優點，儲能密度可告達195.05J/g。太陽能直接存儲系統中的PC-CPCM為集成太陽能熱收集與轉換、能量傳輸與存儲提供了新思路。
2. 圖文信息
圖1 圖文簡介
圖2 圖形摘要
圖3 (a) 具有閉環循環納米流體的典型 DASC。 (b) 一種基于真空管的直接太陽能存儲系統，將太陽能熱收集系統和 PCM存儲系統組合在一個單元中。
圖4（a-c）PC的SEM圖像和PC的（d-f）TEM圖像。
圖5 (a) CNT、EG、PC 和 ACG，(b) 具有不同 PC 含量的 PC-CPCM 的 UV-Vis-NIR 光譜。
圖6 熱性能測試
圖7 光-熱轉換測試
3.小結
該研究基于環保生物質PC和AA的有機相變材料的新型復合相變材料被用于直接太陽能存儲系統，該系統結合了PC的高光吸收能力和AA的高蓄熱能力。當太陽能不足或不可用時，該系統可用于提供持續的熱量。PC-CPCM的最佳含量為7wt%，達到93.83%的光熱轉換效率。AA+7wt%PC的熱導率為1.18 W/(m·K)，比AA (0.45 W/(m·K))高162%。同時，AA+7wt%PC仍具有較高的儲能密度（195.05 J/g）和熱能存儲效率（33.9%）。太陽能直接儲能系統的高效光熱轉換為集成太陽能熱收集與轉換、能量傳輸與存儲提供了一種新的、簡便的方法。
該成果以“Popcorn-derived porous carbon based
adipic acid composite phase change materials for direct solar energy storage
systems”為題發表在國際知名期刊Journal of Energy Storage（IF=6.583），上海第二工業大學碩士研究生邵斐龍為第一作者，上海第二工業大學能源與材料工程學院汪玲玲和于偉教授通力指導。文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.est.2022.104972。