高效利用太陽能“密碼”破譯

如何高效利用太陽能的“密碼”被破譯了。最新一期國際期刊英國皇家《化學(xué)學(xué)會評論》發(fā)文介紹了太陽能光熱燃料領(lǐng)域的重要突破，天津大學(xué)封偉教授團(tuán)隊在國際上首次系統(tǒng)闡釋厘清偶氮苯對太陽能光熱燃料的重要作用，是有助于實(shí)現(xiàn)太陽等光能高效利用的顛覆性技術(shù)，這一研究有望掀開太陽能高效利用的新篇章。

太陽能“取之不盡用之不竭”，可謂自然界中儲量最豐富的能源之一。實(shí)現(xiàn)太陽能高效利用也是解決能源問題的關(guān)鍵所在。當(dāng)前，人類開發(fā)利用太陽能還存在著效率低下、輻射分散、蓄能不穩(wěn)定等諸多缺陷。理想中的太陽能光熱燃料將實(shí)現(xiàn)單一材料系統(tǒng)內(nèi)可逆的能量轉(zhuǎn)換和存儲，具有零排放、易于運(yùn)輸、可循環(huán)、可再生性以及以熱量形式按需釋放等優(yōu)點(diǎn)。太陽能光熱燃料也因此成為全球科學(xué)家“圍獵”的重要目標(biāo)。

封偉團(tuán)隊長期致力于太陽能光熱材料開發(fā)，是國際上最早關(guān)注有機(jī)分子光熱能研究的科研團(tuán)隊之一。研究中他們發(fā)現(xiàn)，偶氮苯—碳納米管結(jié)構(gòu)正是實(shí)現(xiàn)光熱能的基礎(chǔ)分子結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)中，偶氮苯有望成為熱材料存儲、釋放太陽能的智能“開關(guān)”和“存儲器”。偶氮苯分子結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的“光誘導(dǎo)可逆結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變特性”，可以通過光開關(guān)分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換和空間重排來儲存來自太陽輻射的能量，然后以熱的形式釋放能量，是實(shí)現(xiàn)光—熱存儲與可控釋放的重要潛在材料。