無機近紅外吸收納米材料的研究進展

吳思遠 魏子晗

菲涅爾式聚光光伏光熱（CPV/T）集熱器由線性菲涅爾透鏡、集熱管、光伏電池板及同步跟蹤裝置等組成，基本結(jié)構(gòu)及光路特征如圖1所示。線性菲涅爾透鏡將入射太陽光聚焦至光熱管，光熱管內(nèi)分頻流體吸收目標波段之外的光，收集因光熱效應(yīng)而產(chǎn)生的熱能；聚焦后的太陽光通過分頻流體后，目標波段之外的光被吸收，具有高光譜響應(yīng)的目標波段照射到光伏板上，光伏板通過光伏效應(yīng)產(chǎn)生電能。制備具有理想特性的分頻流體對于提高集熱器效率具有重要作用。

傳統(tǒng)硅基光伏板在640～1 080nm波段具有較高的光電響應(yīng)效率和較低的光熱耗散率，是光伏發(fā)電的理想波段。為實現(xiàn)光伏板的熱管理，分頻流體需要吸收其余波段的太陽光。而工業(yè)丙二醇具有良好的光譜吸收特性，搭配油紅染料，即可對紫外波段及除紅光以外的可見光波段進行吸收，與目標波段的差距僅存在于1 080～1 400nm的近紅外波段。

相變納米膠囊具有潛熱高、相變過程連續(xù)穩(wěn)定的優(yōu)點，是分頻流體的理想基礎(chǔ)流體。將近紅外吸收納米材料摻雜到膠囊中進行改性，制備具有目標波段近紅外吸收性能的相變納米膠囊，既能保證傳熱流體良好的分頻特性，又能利用相變膠囊本身的優(yōu)勢，如高潛熱、相變體積變化小等優(yōu)勢，得到良好的傳熱流體。

因此，尋找合適的近紅外吸收材料作為膠囊改性材料來制備具有良好近紅外吸收特性的相變納米膠囊是當前研究的重點。……