1.  成果简介

近日，我校师生在基于直接太阳能存储系统的爆米花生物质多孔碳基己二酸复合相变材料的研究中取得重要进展，相关成果发表于国际知名期刊Journal of Energy Storage（IF=6.583）上。

作为典型的吸收式太阳能集热器，直接吸收式太阳能集热器（DASC）在太阳能利用方面显示出巨大的潜力。然而，由于太阳能的不稳定性和不连续性，热源难以持续输出，因此直接太阳能存储系统的开发很有吸引力，它可以将DASC系统和相变材料（PCM）存储系统结合在一个单元中。在本工作中，使用生物质衍生的多孔碳（PC）作为太阳能吸收材料，己二酸（AA）作为PCM在直接太阳能存储系统中，集成太阳能收集、光热转换和长期储能体系已实现。AA+7wt%PC的光热转换效率高达93.83%。AA+7wt%PC的热导率为1.18 W/(m·K)，比纯AA (0.45

W/(m·K))高149%。PC-CPCM具有无过冷的优点，储能密度可告达195.05J/g。太阳能直接存储系统中的PC-CPCM为集成太阳能热收集与转换、能量传输与存储提供了新思路。

2.  图文信息

图1 图文简介

图2 图形摘要

图3 (a) 具有闭环循环纳米流体的典型 DASC。 (b) 一种基于真空管的直接太阳能存储系统，将太阳能热收集系统和 PCM存储系统组合在一个单元中。

图4（a-c）PC的SEM图像和PC的（d-f）TEM图像。

图5 (a) CNT、EG、PC 和 ACG，(b) 具有不同 PC 含量的 PC-CPCM 的 UV-Vis-NIR 光谱。

图6 热性能测试

图7 光-热转换测试

3.小结

该研究基于环保生物质PC和AA的有机相变材料的新型复合相变材料被用于直接太阳能存储系统，该系统结合了PC的高光吸收能力和AA的高蓄热能力。当太阳能不足或不可用时，该系统可用于提供持续的热量。PC-CPCM的最佳含量为7wt%，达到93.83%的光热转换效率。AA+7wt%PC的热导率为1.18 W/(m·K)，比AA (0.45 W/(m·K))高162%。同时，AA+7wt%PC仍具有较高的储能密度（195.05 J/g）和热能存储效率（33.9%）。太阳能直接储能系统的高效光热转换为集成太阳能热收集与转换、能量传输与存储提供了一种新的、简便的方法。

该成果以“Popcorn-derived porous carbon based

adipic acid composite phase change materials for direct solar energy storage

systems”为题发表在国际知名期刊Journal of Energy Storage（IF=6.583），上海第二工业大学硕士研究生邵斐龙为第一作者，上海第二工业大学能源与材料工程学院汪玲玲和于伟教授通力指导。文章链接：https://doi.org/10.1016/j.est.2022.104972。