Grafen solvarmefilm giver nye muligheder for effektiv høst af termisk energi

Forskere ved Swinburne University of Technologys Center for Translational Atomaterials har udviklet en højeffektiv solabsorberende film, der absorberer sollys med minimalt varmetab og hurtigt varmer op til 83°C i et åbent miljø.

Grafen-metamaterialefilmen har et stort potentiale til brug ved høst og konvertering af solvarmeenergi, termofotovoltaik (direkte omdannelse af varme til elektricitet), solafsaltning af havvand, spildevandsrensning, lysemittere og fotodetektorer.

Forskerne har udviklet en prototype for at demonstrere filmens fototermiske ydeevne og termiske stabilitet. De har også foreslået en skalerbar og billig fremstillingsstrategi til at producere denne grafen-metamaterialefilm til praktiske anvendelser.

"I vores tidligere arbejde, vi demonstrerede en 90 nm grafen metamateriale varmeabsorberende film, " siger professor Baohua Jia, stiftende direktør for Center for Translational Atomaterials.

"I dette nye værk, vi reducerede filmtykkelsen til 30 nm og forbedrede ydeevnen ved at minimere varmetabet. Dette arbejde udgør en spændende søjle i vores atomforskning. "

Hovedforfatter Dr. Keng-Te Lin siger:"Vores omkostningseffektive og skalerbare strukturerede grafenmetamaterialeselektive absorber er lovende til energihøst og konverteringsapplikationer. Ved at bruge vores film kan en imponerende sol- til dampeffektivitet på 96,2 procent opnås, som er meget konkurrencedygtig for rent vandproduktion ved hjælp af vedvarende energikilder."

Medforfatter Dr. Han Lin tilføjer:"Ud over den lange levetid for det foreslåede grafen-metamateriale, den solvarme ydeevne er meget stabil under arbejdsforhold, gør den attraktiv til industriel brug. 30 nm tykkelsen reducerede mængden af ​​grafenmaterialerne betydeligt, og dermed spare omkostninger, gør det tilgængeligt for virkelige applikationer."