北京
随着全球努力应对从化石燃料转向可持续能源的迫切需求，太阳能成为希望的灯塔。然而，一个重大挑战是有效地捕获和利用全光谱的阳光。传统的光伏 （PV） 电池板将阳光转化为电能，但不能使用整个太阳光谱，尤其是红外部分，它经常以热量的形式浪费掉。为了解决这个问题，已经开发了光伏/热 （PV/T） 系统。这些混合动力系统不仅可以像光伏板一样发电，还可以捕获浪费的热量，从而提供双重好处。光谱分束 （SBS） 技术可以显著提高收集温度和系统效率，由于其出色的热和柔性光学特性，纳米流体通常用作 SBS 混合 PV/T 系统中的分流器。现有的大多数研究直接将不同类型和浓度的纳米流体用于 SBS 混合 PV/T 系统，重点是添加纳米流体作为分频器对系统效率的影响。然而，关于纳米流体和实验装置的设计参数对系统光热和光伏转换效率的影响，尤其是水基 SiO2 的研究仍然不足具有重要潜在应用的纳米颗粒流体。 编译 陈讲运
河北工业大学俞晓辉课题组使用水性SiO2 纳米流体作为 SBS 混合 PV/T 系统的分束器，并通过实际透射率测量和建立的 PV 和光热模型研究设计参数对系统性能增强的影响。
研究发现，纳米流体对太阳辐射的透射率随着 SiO2 的增加而逐渐降低2纳米流体浓度和光路。较高的纳米流体浓度导致较低的电转换效率、较高的热转换效率和整体系统效率。最佳 SiO2纳米流体浓度为 0.10 wt.%，在效率和成本效益之间取得了平衡。研究人员还观察到，增加光路（从 0 到 30 mm）会导致电转换效率降低 60.43%，整体系统效率提高 50.84%。然而，随着光路在 0-10 mm 范围内增加，整体系统效率急剧上升，然后在 10-30 mm 光路范围内缓慢上升。此外，整体系统效率首先增加，然后随着聚焦比的增加而下降。聚焦比为 51.93 时，最大效率为 3%。
本研究的结果对于选择合适的分频液体和优化 SBS PV/T 混合系统中的分流器设计具有重要意义。
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