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據(jù)合肥物質(zhì)科學(xué)研究院消息，近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所王振洋研究團(tuán)隊(duì)在等離激元太陽(yáng)光熱材料研究方面取得進(jìn)展，研制出高性能的太陽(yáng)光熱硫化銅光熱墨水和光熱薄膜。

據(jù)介紹，太陽(yáng)光熱是實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能利用的最有效途徑之一，其核心是高性能光熱轉(zhuǎn)換材料。如何實(shí)現(xiàn)成太陽(yáng)能的高效利用是該領(lǐng)域的重要的課題之一。

研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)控半導(dǎo)體自身非化學(xué)計(jì)量比組分，或利用摻雜原子誘導(dǎo)其結(jié)構(gòu)缺陷，可提高載流子濃度，半導(dǎo)體將顯示出與貴金屬相似的光學(xué)性質(zhì)，適于作為太陽(yáng)光熱材料。此外，中空的納米籠結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步拓展可利用的光照區(qū)間，有效提升光熱轉(zhuǎn)換效率。

硫化銅納米籠及其產(chǎn)品光熱效果圖

科研人員運(yùn)用Kirkendall效應(yīng)合成了中空的硫化銅納米籠，并結(jié)合第一性原理計(jì)算和有限元仿真模擬，擬合了納米籠的光學(xué)特性，預(yù)測(cè)了其良好的太陽(yáng)光熱性能。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了太陽(yáng)光熱墨水和太陽(yáng)光熱薄膜產(chǎn)品。該工作表明中空的硫化銅納米籠在太陽(yáng)光熱應(yīng)用領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用潛力。

上述研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金的資助。