张铁军博士谈纳米技术在太阳能热利用方面的应用

2015年9月2日下午，来自阿联酋Masdar Institute of Science and Technology的张铁军博士应邀来我所做题为《Nanotechnology-Enhanced Solar Thermal Energy Conversion》的报告。报告由王志峰研究员主持。

张铁军博士主要就纳米技术在太阳能热利用领域的大规模应用展开讲座，并结合阿联酋100 MW的Shams-1光热电站讲述了一下纳米技术的应用。对于太阳能热发电在沙漠地区的应用，主要考虑的问题是光强太强、严重缺水以及在空气湿度较高的情况下较强的风沙会凝结在镜面上。张铁军博士提出了正在研究中的一种纳米尺度的用于太阳能热发电行业的镀膜，膜上有微孔存在，当尺度小于4 nm时，在实验过程中发现了量子效应，有利于太阳能吸热器对光的吸收。在严重缺水的中东地区，对发电系统的冷凝一般采用的是空冷的方式，这种方法虽然节约了大量的水资源，但是也存在效率低、耗能大等问题。张铁军博士的研究通过改变表面的纳米结构，来增强蒸发换热，并通过在蒸发面加入纳米量级的网格将冷凝方式限制为柱状冷凝，同样增强了换热，延长了太阳能热发电系统在环境恶劣的条件下的使用寿命，也同时降低了在恶劣条件下使用太阳能热发电的成本。

我国西北地区的太阳辐照强度很好，但是同样处于沙漠地区。张铁军博士所做的讲座无疑对我国太阳能热发电技术的发展有很强的引导作用。讲座结束后张铁军博士也和与会的师生进行了深入的交流。