陆克贵硕士关于太阳能电池冷却方向研究成果在 Solar Energy Materials and Solar Cells期刊发表

A full-spectrum synergetic management strategy for passive cooling of solar cells

太阳能电池温度的升高会给其效率和可靠性等带来诸多不利影响，因此将太阳能电池冷却对于光伏转换至关重要。本文提出了一种全光谱协同管理策略，该策略旨在通过增强太阳能电池中红外线的辐射能力，并选择性地减少太阳波段中亚带隙光子（Sub-BG）的吸收达到协同冷却太阳能电池的目的。为了在实验上证明策略的可行性，通过集成有可以捕获Sub-BG的光谱选择性器件和增强红外发射的辐射制冷器件，设计并搭建了一套太阳能电池冷却系统。实验结果表明：在一个太阳光照强度的太阳模拟器下该策略得到了7.1 ℃的温降和38mV开路电压的提高。此外，建立对应的数值模型进一步探究了聚光比等不同环境条件下该策略的冷却潜力。

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                                                                                                              2022年06月

高大统博士关于太阳能供热方向研究成果在 Applied Energy 期刊发表

Seasonal-regulatable energy systems design and optimization for solar energy year-round utilization

太阳能在建筑采暖领域已经得到了大量的应用。在非采暖季，太阳能资源往往更为充沛，但此时的建筑热负荷量很低，造成了大量的太阳能资源的浪费。为了解决这一能量供需的季节性矛盾，本文提出了两种新型的太阳能季节性调控式能源系统。这两种系统可以在采暖季用于空间采暖，在非采暖季节充分利用季节性太阳余能来发电。结果表明，两种系统的太阳能有效利用效率分别提高了69.12%和18.65%，且两者的全年太阳能有效利用时长均比传统太阳能系统提高了2.63倍。因此，本文提出的太阳能季节性调控式能源系统在解决太阳能季节性矛盾问题上具有一定的优越性，有助于实现脱碳目标。

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                                                                                                              2022年06月

赵斌博士后的辐射制冷方向研究成果在Solar Energy Materials and Solar Cells期刊发表

Sub-ambient daytime radiative cooling based on continuous sunlight blocking

太阳辐射是影响日间辐射制冷性能的关键因素。已有的工作大部分是通过强化辐射制冷材料的太阳光反射率来减小太阳辐射的影响，本文采用一种几何光学的办法，通过环形辐射遮阳板，在无需跟踪的前提下实现了辐射制冷材料与太阳直射的全天解耦，从而大幅降低太阳辐射的影响，为普通材料的日间辐射制冷提供了一种可能。

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                                                                                                              2022年06月

刘杰硕士关于天空辐射制冷方向研究成果在 Energy 期刊发表

A dual-layer polymer-based film for all-day sub-ambient radiative sky cooling

天空辐射制冷技术（Radiative sky cooling, RSC）是一种对于宇宙空间这一理想冷源直接利用的清洁被动制冷方式。在基于聚合物材料的天空辐射制冷器中，探索聚合物在红外波段尤其是大气窗口波段的高发射背后的理论十分重要，因为通过理论指导选择可用于天空辐射制冷的聚合物材料，能够避免复杂的设计与制造。本文基于官能团的特征振动在中红外波段产生吸收峰的特征选择了氟塑料薄膜，设计制造了基于乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）薄膜的天空辐射制冷器，并进行了户外实验和模拟分析对其天空辐射制冷性能进行了分析。

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                                                                                                              2022年06月

高大统博士关于太阳能供热方向研究成果在 Applied Energy 期刊发表

The spatial and temporal mismatch phenomenon in solar space heating applications: status and solutions
太阳能供热是一种非常有前景的全球建筑采暖方案。但在其利用过程中，波动的太阳能辐照（源）与用户用热能耗的随机性（荷）存在匹配上的差异。在空间层面，不同地区的太阳能资源差异较大，热负荷也随气候类型、人口密度等因素而变化。在时间层面，太阳能资源的季节和日变化趋势往往与实际的采暖负荷趋势相反。上述时空不匹配性导致太阳能利用效率低下，不利于实现节能降碳的目标。本文重点研究了这一问题的现状和解决方案，以供给和需求两方面为切入点进行了讨论，最后总结得出了该科学问题目前的研究成果以及未来可能的研究方向。

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                                                                                                              2022年06月

刘维新博士关于空间核能布雷顿循环系统方向研究成果在 ADVANCES IN NEW AND RENEWABLE ENERGY 期刊发表
Thermodynamic Parameter Analysis and Optimization of the Space Nuclear Brayton Cycle System
在深空探索快速发展的背景下，空间核能布雷顿循环系统因其能量密度高、环境适应性强、效率高等优势成为深空探测的理想方案之一 。与地面的能量转换系统不同，空间能量系统的效率和系统质量均会影响系统方案可行性和发射成本。基于此，论文建立了空间核能布雷顿循环的数学模型和系统部件的质量计算模型，以“质量比功率”为性能优化目标，针对热力循环系统开展了热力学参数分析和优化。论文的研究工作对于空间核能布雷顿循环系统的方案设计和优化具有一定的指导意义。 [pdf下载]

                                                                                                              2022年04月

敖显泽博士和赵斌博士后关于光谱自适应光热-天空辐射制冷综合利用方向研究成果在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）期刊发表
Self-adaptive integration of photothermal and radiative cooling for continuous energy harvesting from the sun and outer space
近日，中国科大工程学院/太阳能光热综合利用安徽省重点实验室裴刚教授和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文研究员联合研究团队提出了一种全新的能量利用方法，该方法分别以太阳（约6000K）和太空（约3K）为热源和冷源，巧妙利用光谱自适应智能涂层来解决光热转换过程和辐射制冷过程的光谱冲突，实现24小时全天候的冷热能量捕获和利用。相关研究成果以“Self-adaptive integration of photothermal and radiative cooling for continuous energy harvesting from the sun and outer space”为题，于2022年4月19日发表在国际著名期刊“Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）”。 [pdf下载]

                                                                                                              2022年04月

赵斌博士后的辐射制冷方向研究成果在Renewable energy期刊发表
Radiative cooling of solar cells with micro-grating photonic cooler
辐射制冷是光伏电池被动散热的一种有效手段，其本质是在不影响光伏电池光学效率的前提下，尽可能增大电池的发射率以强化辐射散热。在本文中，提出并制备了一种基于光栅微结构的光子晶体辐射体，实验结果表明该结构能有效降低电池的温度，提升电池效率。 [pdf下载]

                                                                                                              2022年04月

高大统同学的太阳能光热方向研究成果在Energy期刊发表
The energy, exergy, and techno-economic analysis of a solar seasonal residual energy utilization system
近年来，太阳能作为一种清洁的建筑供暖方式得到了快速发展，但这种能源形式存在季节性供需矛盾的问题。本文提出了一种新型的全年能量管理策略，充分利用了非供暖季节的太阳能余能。该方案不仅能够满足目标建筑的采暖季供热需求，还可以在非供热季节按需提供额外的电力，使得全年太阳能有效利用时间提高到常规太阳能供暖项目的2.48倍。而且根据LCOE分析结果，该系统的单位能量成本低于常规太阳能季节性储能系统。因此，本文提出的能源管理策略解决了太阳能季节性供需矛盾问题，具有很好的推广应用前景。  [pdf下载] 

                                                                                                              2022年03月

胡天祥同学的辐射制冷方向研究成果在Renewable energy期刊发表
An All-day Cooling System that Combines Solar Absorption Chiller and Radiative Cooling
尽管太阳能吸收式冷水机组是近来建筑物空间冷却的趋势技术，但它需要庞大的蓄热装置和复杂的装置才能实现全天冷却。在本文中，提出了一种将太阳能驱动的吸收式制冷机与辐射天空冷却相结合的新系统，以实现24小时连续制冷，同时减少占地面积和较小的蓄热量。通过耦合每个子系统的稳态模型和冷负荷模型来分析所提出的系统，然后将其应用于评估一天内不同天气条件下的冷却性能。 [pdf下载] 

                                                                                                              2022年01月