螺旋式微支柱由一步3D打印处理,用于太阳能热转换
Xibiao Li1, Baichen Ye2, Lan Jiang1,3,4
1Laser Micro / Nano Fabrication Laboratory, School of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing, 100081, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|July 24, 2024
概括
研究人员开发了一种灵感来自草的螺旋式太阳能吸收器,大大提高了太阳能热转换效率. 这种基于石墨烯的材料有效地捕获并将太阳能转化为热量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 太阳能热能转换对于可再生能源应用至关重要.
- 最大限度地提高光热转换效率是一个持续的研究挑战.
- 仿生学,特别是植物结构,为能源采集提供了新的设计原则.
研究的目的:
- 设计和制造一款以自然螺旋结构为灵感的新型太阳能吸收器.
- 为了提高太阳能热转换效率,使用基于石墨烯的复合材料.
- 为了研究螺旋式微柱式 (HM) 太阳能吸收器的性能.
主要方法:
- 使用一步投影3D打印制造螺旋式微柱式 (HM) 太阳能吸收器.
- 使用基于石墨烯的复合材料来增强光吸收.
- 吸收器的光学性能和热性能的描述.
主要成果:
- 在400-2500nm范围内,HM太阳能吸收器实现了0.83的吸收率.
- 吸收器的表面温度增加了大约128.3%.
- 值得注意的是,气温上升的速度为22.4°C分1秒.
结论:
- HM太阳能吸收器在将太阳能转化为热能方面表现出高效率.
- 生物模拟螺旋设计通过多重反射和散射来增强光捕获.
- 这项技术显示了实际太阳能热能收集和利用的巨大潜力.


