Nye plasmoniske solvarmematerialer udviklet til at reservere solvarme

For nylig udviklede forskere højtydende solvarme kobbersulfid fototermisk blæk og fototermisk film, hvilket markerer store fremskridt inden for Plasmoniske solar fototermiske materialer.

Holdet blev ledet af prof. Wang Zhenyang fra Institute of Solid State Physics, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences. De relevante resultater blev offentliggjort på Nano Research .

Forskere har søgt strategier til at opnå højeffektiv solenergiudnyttelse til forskellige anvendelser, såsom:solvarmevandvarmere, energibesparende bygninger, tørresystemer og andre områder.

I denne undersøgelse brugte forskere Kirkendall-reaktionen til at syntetisere hult kobbersulfid (Cu₂₇ S₂₄ ) nanocages. Sammenlignet med traditionelle ædelmetalplasmoniske nanomaterialer (guld eller sølv), som viser plasmonfototermiske fænomener givet belysningsbetingelserne med synligt lys, Cu₂₇ S₂₄ nanocages som halvledende materiale, der har lavere interband overgang og spredningstab. Desuden kan den hule nanocage-struktur yderligere udvide det tilgængelige lysindsamlingsområde og yderligere forbedre lys-til-varme-konverteringseffektiviteten.

Forskerne kombinerede første-principper-beregninger og finite element-metoden (FEM)-simuleringer for at passe til de optiske egenskaber af nanocage og forudsagde dens fremragende fototermiske sol-ydeevne. Baseret på evalueringsresultaterne blev solfototermisk nanoink og nanofilm videreudviklet. Dette arbejde beviser foreløbigt, at den hule kobbersulfid-nanocage har brede perspektiver i plasmoniske fototermiske applikationer.

Jernbaserede katalysatorer opdaget i lysdrevet kuldioxidhydrogenering