化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
IG China 2025啟幕 測(cè)司儀表賦能氣體產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型
測(cè)司儀表(上海)有限公司攜可視化泄露檢測(cè)儀ULD5[詳細(xì)]
新型Janus螺旋結(jié)構(gòu)納米線組裝體光熱電器件問世
2022年11月11日 14:06:49
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：3929
近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團(tuán)隊(duì)研制了一種新型柔性Janus螺旋結(jié)構(gòu)的納米線組裝體光熱電器件，這種器件的結(jié)構(gòu)可以在不耗費(fèi)額外能量的同時(shí)，以一種柔性結(jié)構(gòu)被動(dòng)捕獲和耗散熱量，為實(shí)現(xiàn)普適性和高性能熱電器件設(shè)計(jì)提供了一種新的途徑。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】目前我國(guó)在能量利用中，有大約60%的能量以廢熱的形式損耗，這些廢熱通常被忽視而浪費(fèi)。如何有效利用這些廢熱，是一個(gè)亟待解決的問題。太陽能熱電設(shè)備在解決全球變暖問題方面發(fā)揮著重要作用，因?yàn)樗鼈兙哂袑U熱和太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能的獨(dú)特功能，同時(shí)，還能利用光熱效應(yīng)來進(jìn)一步提高發(fā)電效率。除了選擇熱優(yōu)值更大的熱電材料外，電能輸出功率也取決于太陽能熱電設(shè)備兩端的溫差。
近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團(tuán)隊(duì)研制了一種新型柔性Janus螺旋結(jié)構(gòu)的納米線組裝體光熱電器件，這種器件的結(jié)構(gòu)可以在不耗費(fèi)額外能量的同時(shí)，以一種柔性結(jié)構(gòu)被動(dòng)捕獲和耗散熱量，為實(shí)現(xiàn)普適性和高性能熱電器件設(shè)計(jì)提供了一種新的途徑。
研究人員發(fā)展了一種將輻射冷卻和選擇性光譜吸收材料協(xié)同利用的策略。當(dāng)器件處于陽光照射下時(shí)，頂部輻射冷卻層可以將陽光最大程度的反射來減小光熱效應(yīng)，同時(shí)與溫度為3K的宇宙深空進(jìn)行輻射換熱，產(chǎn)生一個(gè)較低的溫度而不需要外接冷卻裝置。另一方面，器件底端的選擇性太陽能吸收層則在最大化吸收太陽光的同時(shí)，減少熱量的輻射熱損失。
為了制備出這種Janus器件，研究人員在輻射冷卻材料的背面組裝一層有序的碲納米線薄膜，隨后利用原位陽離子交換反應(yīng)形成一端是p型碲化亞銅納米線和一端是n型碲化銀納米線的異質(zhì)結(jié)陣列。隨后將陣列螺旋化得到Janus螺旋STE器件。
隨后，研究人員還將制備好的器件置于戶外測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在中午約0.6個(gè)太陽光的光照下，這種Janus螺旋STE器件兩端可以產(chǎn)生將近30K的溫差。當(dāng)器件處于陽光照射下時(shí)，頂部輻射冷卻層可以將陽光最大程度的反射來減小光熱效應(yīng)，同時(shí)與溫度為3K的宇宙深空進(jìn)行輻射換熱，產(chǎn)生一個(gè)較低的溫度而不需要外接冷卻裝置。除此之外，器件底端的選擇性太陽能吸收層則在最大化吸收太陽光的同時(shí)，減少熱量的輻射熱損失。
不同于絕大多數(shù)光熱電器件，這種器件的光熱端因設(shè)置在底部，使其具有和廢熱協(xié)同發(fā)電的潛力。此外，由于器件兩端輻射率很大的差異，使其在夜間仍然具有一定的溫差來進(jìn)行發(fā)電。因此，這種器件的結(jié)構(gòu)可以在不耗費(fèi)額外能量的同時(shí)，以一種柔性結(jié)構(gòu)最大限度地捕獲和耗散熱量，有效利用太陽能和宇宙的寒冷，為實(shí)現(xiàn)普適性和高性能熱電器件設(shè)計(jì)提供了一種新的途徑。
該研究成果以題為“Janus Helical Ribbon Structure of Ordered Nanowire Films for Flexible Solar Thermoelectric Devices”發(fā)表在Advanced Materials上。
(資料來源：科技日?qǐng)?bào))
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
國(guó)產(chǎn)探空儀濕度傳感器完成比對(duì)測(cè)試
5月12日至30日，由中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心聯(lián)合錫林浩特國(guó)家綜合氣象觀測(cè)試驗(yàn)基地，完成國(guó)產(chǎn)探空儀濕度傳感器的同球比對(duì)試驗(yàn)。2025-06-11 11:34:29 -
腦科學(xué)與微電子技術(shù)相融合 尋找賦予失明者光明的途經(jīng)
近日，復(fù)旦大學(xué)集成電路與微納電子創(chuàng)新學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)、腦科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過7年攻關(guān)，共同開發(fā)出全...2025-06-06 11:27:15 -
賦能智能制造與安全運(yùn)行的“精準(zhǔn)之眼”，高精度壓力測(cè)量及校準(zhǔn)線上會(huì)議即將開啟
2025年6月4日13:00，為突破測(cè)量精度極限、構(gòu)建全生命周期校準(zhǔn)體系，化工儀器網(wǎng)聯(lián)合福祿克測(cè)試儀器(上海)有限公司，共同舉辦“...2025-06-03 10:37:49 -
像魚一樣游動(dòng) 仿生技術(shù)賦予水下機(jī)器人靈活性
中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所從自然界魚類身上的側(cè)線系統(tǒng)獲得啟發(fā)，開發(fā)了一種名為FlowSight的仿生側(cè)線傳感器。2025-05-22 11:40:00 -
致力于推動(dòng)國(guó)產(chǎn)工業(yè)溫控智能化 普泰克驚艷亮相CIBF2025
作為工業(yè)溫控領(lǐng)域的技術(shù)型企業(yè)，普泰克(上海)制冷設(shè)備技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“普泰克”)攜其核心產(chǎn)品——新能源部件測(cè)試溫控系統(tǒng)驚艷亮...2025-05-19 10:48:45 -
近日，《自然》期刊宣布將于2026年1月推出《健康》《傳感》兩本子刊。2025-05-12 11:30:09
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
