太陽能-熱能轉(zhuǎn)換過程普遍存在于自然界中，太陽能驅(qū)動蒸發(fā)系統(tǒng)憑借較高的太陽能轉(zhuǎn)換效率和較大的工業(yè)潛力引起了廣泛的關(guān)注。太陽能驅(qū)動界面水蒸發(fā)技術(shù)于2014年被首次提出，即通過實(shí)現(xiàn)太陽能-熱能轉(zhuǎn)化在空氣/液體界面的局域化，提高太陽能轉(zhuǎn)化效率。近年來，伴隨界面工程和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的發(fā)展，界面太陽能蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率已接近100%，遠(yuǎn)超基于整體加熱蒸發(fā)的傳統(tǒng)技術(shù)。由于太陽能自身局限性，大多數(shù)太陽能驅(qū)動界面水蒸發(fā)系統(tǒng)只能在白天以高效率工作，晚上則由于低效率不利于實(shí)際應(yīng)用。 

　　針對這一問題，廣州能源所人工環(huán)境節(jié)能技術(shù)研究室董凱軍團(tuán)隊(duì)首先利用高導(dǎo)熱的石墨作為基體制備了低成本高性能的相變復(fù)合材料，隨后將其組裝到太陽能界面水蒸發(fā)系統(tǒng)中，相變復(fù)合材料可以將白天過剩的太陽能以潛熱的方式存儲其中，在夜晚又將白天存儲的潛熱迅速釋放出來，繼續(xù)為高效界面水蒸發(fā)提供充足能量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明石墨的加入提高了相變復(fù)合材料的光熱轉(zhuǎn)化能力，實(shí)現(xiàn)了太陽能光熱直接存儲；隨后組裝的相變蓄熱材料強(qiáng)化界面水蒸發(fā)系統(tǒng)的全天水蒸發(fā)量為1.26 kg·m²，與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比每天的產(chǎn)水量提高了200%，性能得到顯著的提升；而基于Cosmol的數(shù)據(jù)模擬也證明了該系統(tǒng)具有良好的拓展性。綜上，該成果提出了一種實(shí)現(xiàn)全天候高效率水蒸發(fā)的新思路，有望推動太陽能界面水蒸發(fā)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展進(jìn)程。 

　　該研究成果以Round-the-clock interfacial solar vapor generator enabled by form-stable phase change materials with enhanced photothermal conversion capacity 發(fā)表于國際能源領(lǐng)域?qū)W術(shù)期刊Energy Conversion and Management。該研究得到了廣州市基礎(chǔ)科技計(jì)劃項(xiàng)目和環(huán)境友好能源材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題的支持。 

　　論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890422014121

相變蓄熱材料強(qiáng)化太陽能界面水蒸發(fā)系統(tǒng)工作模式圖