CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：近日，位于阿聯(lián)酋的馬斯達(dá)爾（Masdar）科學(xué)與技術(shù)研究院宣布研發(fā)出一種新方法，能夠有效增加吸熱器吸收的太陽輻射量，從而顯著提高光熱電站的集熱效率。

　　據(jù)介紹，通過上述方法可以使吸熱器以較低成本來收集到更多射向地球的太陽能，從而可以使通過收集太陽能并持續(xù)利用的光熱技術(shù)效率更高并更具經(jīng)濟(jì)性。

　　“我們的研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種更簡易且性價(jià)比更高的制造太陽能吸收器的技術(shù)，不但能夠拓寬吸熱器可利用的太陽光譜的范圍，提高集熱效率，還能保持較低的碳排放水平?！盡asdar學(xué)院機(jī)械與材料工程助理教授張鐵軍博士說道。

　　張博士及同事們與麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)一起，合著了一篇論文對此技術(shù)展開詳細(xì)論述，該論文已在本月發(fā)布的《先進(jìn)光學(xué)材料》期刊上發(fā)表。

　　據(jù)麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系教授兼此項(xiàng)目的聯(lián)合首席研究員NicholasX.Fang博士介紹：“我們非常欣喜地看到麻省理工和馬斯達(dá)爾學(xué)院的合作使我們在表面等離子體光子學(xué)這一新興領(lǐng)域取得了新發(fā)現(xiàn)（注：表面等離子體光子學(xué)是將表面等離子體技術(shù)應(yīng)用到光子學(xué)領(lǐng)域而發(fā)展出來的一門新的學(xué)科，它是構(gòu)成納米光子學(xué)的最重要部分，可以量化電磁場和合金中自由電子之間的相互作用）。我們團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的新型太陽能吸熱器，是利用表面電漿子場來捕捉太陽光線，從而提高吸熱效能，下一步我們打算對鍍膜材料整體的換熱效率展開試驗(yàn)和研究。”

　　這項(xiàng)工作的開展將為Masdar學(xué)院一項(xiàng)更大的研究項(xiàng)目提供支持，該項(xiàng)目旨在開發(fā)一個(gè)結(jié)合電力設(shè)備和冷卻系統(tǒng)的太陽能發(fā)電項(xiàng)目。

　　這一創(chuàng)新型技術(shù)主要是在吸熱器上加上很多直徑小于400納米（大致要比人的頭發(fā)直徑細(xì)200倍）的小孔，這些細(xì)微的小孔滲透到整個(gè)吸熱器中，能夠大大增強(qiáng)太陽光線的吸收范圍，大約90%到達(dá)地球表面的各種波長的光都能夠被吸收。與傳統(tǒng)太陽能吸熱器不同，這種新型的吸熱器僅需很少的材料，它的結(jié)構(gòu)包括兩層：半導(dǎo)體膜和反射金屬層，兩層加起來的厚度只有170納米。

　　“這一技術(shù)可以應(yīng)用于現(xiàn)有的大多數(shù)太陽能吸收器。有了這個(gè)獨(dú)特的設(shè)計(jì)，吸收器可以得到升級，進(jìn)而能夠吸收到電磁光譜的紫外線和可見光區(qū)的太陽能。”馬斯達(dá)爾學(xué)院的博士后研究員JinYouLu博士介紹道。他和麻省理工學(xué)院的SangHoonNam博士是這篇論文的第一作者。

　　要想優(yōu)化太陽能吸熱器的效率，在盡可能提高吸熱效率的同時(shí)，還需要盡可能減少吸熱器自身熱量輻射所帶來的熱損。然而，同時(shí)滿足兩個(gè)要求卻是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。因?yàn)槲鼰崞魑盏臒崃吭礁?，就不可避免要造成更多的熱量損失。

　　但是吸熱器運(yùn)行過程中會(huì)有一個(gè)效率達(dá)到最佳的運(yùn)行設(shè)計(jì)值——既能確保太陽輻射得到最優(yōu)化吸收，又能把隨輻射流失到大氣中的熱損耗控制到最小。Lu博士認(rèn)為，“通過采用超薄膜涂層和微孔設(shè)計(jì)，他們團(tuán)隊(duì)可能已經(jīng)找到了這個(gè)最佳設(shè)計(jì)點(diǎn)。”

　　為進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)，該研究小組現(xiàn)階段正在致力于尋找其他金屬作為涂層，以更大程度降低吸熱器系統(tǒng)的成本。

　　馬斯達(dá)爾學(xué)院成立于2006年4月，坐落于阿布扎比市（阿聯(lián)酋首都）的“馬斯達(dá)爾清潔能源城”，這座新城將完全依靠太陽能等可再生能源，最初計(jì)劃在2016年全部完工，但后因全球金融海嘯的影響，現(xiàn)已延期至2025年完工。一旦建成，該城將有望成為全球首個(gè)“三零城市”——“零碳排放”、“零廢棄物”和“零輻射”。

　　作為馬斯達(dá)爾城的首個(gè)住戶，馬斯達(dá)爾學(xué)院的定位是開展可替代能源、可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境學(xué)科研究的高等學(xué)府，該學(xué)院所需的所有能源全部來自于一個(gè)10兆瓦的可再生太陽能裝置。這個(gè)太陽能裝置制造的能源將超過學(xué)院正常所需能源的百分之六十。

　　在今年年初，馬斯達(dá)爾學(xué)院與中國清華大學(xué)在北京簽署兩校間的交流與合作協(xié)議。