西班牙团队独创太阳能塔技术，阳光吸收率高达99.5%

巴斯克大学（EHU）的研究人员在可再生能源领域取得了突破性的成果，显示新开发的纳米材料，比如纳米针，能够吸收高达99.5%的阳光。

EHU的热物理材料性质研究小组与加利福尼亚大学圣地亚哥分校（UCSD）合作，测试了涂有氧化锌的铜钴酸盐纳米针。

结果显示，与传统材料（如碳纳米管和黑硅）相比，这些纳米针具有更优越的光学和热性能。

这些结果可能为更高效、耐用的太阳能塔系统铺平道路，这将是下一代可再生能源基础设施的基石。

超越碳纳米管的一大步

集中太阳能发电厂通过使用数百面镜子将阳光引导到一个接收塔上，该塔吸收并储存热能。

为了实现最大效率，这些塔上的吸收材料必须是“超黑”的——能够捕捉几乎所有的入射光，同时能够承受极端的高温和湿度。

垂直排列的碳纳米管一直是光吸收的黄金标准，能够捕捉约99%的阳光。然而，它们在高温和潮湿环境下迅速降解，从而限制了它们在集中太阳能发电（CSP）厂中的使用。

“碳纳米管在高温和高湿度下不稳定。因此，它们需要涂覆更耐用的材料，这降低了它们的优化潜力，” EHU的首席研究员伊尼戈·冈萨雷斯·德·阿里埃塔博士解释道。

“碳纳米管吸收约99%的光，但它们不能用于太阳能塔，”他接着说。

测试表明，铜钴酸盐纳米针状物可以克服这些限制。它们不仅在极端条件下保持稳定，而且涂覆氧化锌后能提供更高的光吸收率。

引领可再生能源的未来

相比传统的光伏系统，集中式太阳能发电（CSP）技术能够将太阳热量储存为热能，即使在没有阳光的时候也能发电。

这是通过加热熔融盐实现的，熔融盐能够高效储存能量，并在需要时释放能量来驱动涡轮机。尽管前景看好，CSP技术在历史上一直比光伏技术更昂贵且复杂。

国际合作项目

这项研究是在欧洲少数能够进行此类测量的高温实验室之一进行的，属于一项国际合作项目，参与者包括加州大学圣地亚哥分校的陈仁坤博士，他正在与美国能源部合作，在运行中的这些太阳能塔上测试这些纳米针。

这意味着我们在开发能够让太阳能塔更清洁、更高效和更可靠的材料上迈出了重要的一步。

在西班牙，集中太阳能发电（CSP）目前大约占该国能源总产量的5%，但专家认为，随着这些新材料的采用，这一比例可能会大幅上升。

冈萨雷斯·德·阿里埃塔强调了开发新涂层以提高太阳能塔的光吸收特性的重要性。他补充说，未来研究人员可能还会探索用能增强导电性的材料对纳米针进行涂层。