2019年研究进展
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时间：
2020-05-02
1）百kW太阳能与清洁燃料热化学互补转化与发电实验平台研究进展
围绕“多能互补的能源转化理论与方法”的研究内容，开展了中低温太阳能热化学互补源头节能理论与方法研究。通过太阳能热化学燃料转化过程，低品位太阳热能转化为高品位燃料化学能，进而通过动力循环进行作功，实现了太阳能的高效发电及太阳能的稳定、高密度储存。在已研制的国际首套百kW级太阳能与清洁燃料热化学互补转换与发电实验平台基础上，进一步开展了太阳能热化学燃料转化及互补发电样机性能测试初步研究。下一阶段拟采用新型的固体氧化物燃料电池对所生产的太阳能燃料进行高效转化利用，将进一步提升太阳能到电的转化效率，太阳能净发电效率（实验效率）有望达到25%以上。
2）太阳能热化学循环制燃料
聚光太阳能驱动的热化学循环分解水和CO2利用太阳能全光谱作为太阳能燃料的能量源头，具有高效率潜力。建成了高性能太阳能高温热化学实验平台，研发了热化学循环反应器、高比表面积的网状多孔氧化铈氧载体（RPC），进行了4kW双温法太阳能热化学循环裂解CO2实验，获得了1.85%的太阳能-化学能效率及46%的CO2转化率，每次循环获得2.76L的CO，达到同类研究的国际先进水平。
3）首次基于表面等离激元增透原理以及米氏散射原理的协同效应，设计出具有超高选择比的随机超材料薄膜，为高效的太阳能热利用（如建筑物节能减排、太阳能热化学等）提供了新的解决方案。
4）通过对非成像光学器件以及热电器件进行特殊设计，实现了辐射余热的低成本有效回收。结合光伏器件、上转换技术等有望进一步提升太阳能的综合利用效率。
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