新型超黑纳米针材料可吸收99.5%太阳光，显著提升太阳能效率

西班牙研发的钴酸铜纳米针状材料既能吸收几乎全部太阳光，又具备卓越耐热性。

西班牙巴斯克大学研究人员研发出一种超黑钴酸铜纳米针状材料，对太阳光的吸收率高达99.5%，为聚光太阳能系统所用材料设立了新标杆。这一突破性发现有望显著提升太阳能塔技术的效率与商业可行性，加速清洁能源转型。

该大学材料热物理特性课题组借助特殊高温研究设备，系统分析了这种纳米针状材料的热学与光学性能。研究员伊尼戈·冈萨雷斯·德·阿里埃塔表示，其目标是"探索适用于太阳能塔的超黑材料"。

在这类发电厂中，成百上千面镜子将太阳光聚焦至中央高塔，由塔内吸热装置将热能转化为电力。冈萨雷斯指出："吸光材料性能越优异，系统竞争力就越强。"他透露，巴斯克大学的实验室是全球少数具备此类热光学分析能力的科研平台。

研究团队对加州大学圣地亚哥分校获专利的钴酸铜纳米针状结构展开研究。"我们发现这种材料性能优于目前使用的碳纳米管，经氧化锌涂层处理后性能更是显著提升。"冈萨雷斯解释道。

当前市场上最黑的材料是垂直排列碳纳米管，其吸光率约为99%。但这类材料在高温高湿环境中稳定性较差，不适用于太阳能塔发电场景。"必须为其覆盖更耐用的保护层，但这会降低其性能优化空间。"冈萨雷斯表示。相较之下，钴酸铜纳米针状结构在极端条件下稳定性更强，经氧化锌涂层处理后，吸光率可提升至99.5%。

冈萨雷斯详解道："目前太阳能塔使用的黑硅材料已能吸收95%的光线，这个数值相当可观；而钴酸铜纳米针状结构吸光率达99%，氧化锌涂层版本更是高达99.5%。"这项研究成果已引发国际关注，加州大学圣地亚哥分校的陈仁坤博士正与美国能源部合作，探索将该材料应用于太阳能塔。但冈萨雷斯补充道："考虑到美国当下的政策不确定性，后续发展仍存变数。"

聚光太阳能作为一种能储存热能备用的清洁能源，正获得越来越多关注。在西班牙，该技术贡献了约5%的总发电量，安达卢西亚地区及全球多个沙漠地带都建有大型电站。"太阳热能主要被用于熔化特定盐类，"冈萨雷斯介绍，"熔盐具有卓越的储热能力，之后可以更方便地将热能再次输入电网。"他强调持续改进太阳能塔涂层技术至关重要，并指出："推动这种可再生能源发展具有多重优势 —— 它完全清洁，且能在无日照时持续供电。"

下一步研究将聚焦开发具有更优导电性与光学性能的新材料，以用于下一代太阳能塔。

该研究成果已发表于《太阳能材料与太阳能电池》期刊。

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