近日，沐鸣師生在國際知名期刊Journal of Energy Storage（IF=6.583）上在線發表了題為“Popcorn-derived porous carbon based adipic acid composite phase change materials for direct solar energy storage systems”的研究論文🌌，該論文是以沐鸣平台碩士研究生邵斐龍為第一作者，沐鸣汪玲玲教授和於偉教授通力指導的成果。
圖文摘要
作為典型的吸收式太陽能集熱器，直接吸收式太陽能集熱器（DASC）在太陽能利用方面顯示出巨大的潛力📨。然而，由於太陽能的不穩定性和不連續性👨🏽🎤，熱源難以持續輸出，因此直接太陽能存儲系統的開發很有吸引力，它可以將DASC系統和相變材料（PCM）存儲系統結合在一個單元中。在本工作中🧑🍼🦕，使用生物質衍生的多孔碳（PC）作為太陽能吸收材料，己二酸（AA）作為PCM在直接太陽能存儲系統中，集成太陽能收集📭、光熱轉換和長期儲能體系已實現💷。AA+7wt%PC的光熱轉換效率高達93.83%。AA+7wt%PC的熱導率為1.18 W/(m·K)🪇，比純AA (0.45 W/(m·K))高149%♑️。PC-CPCM具有無過冷的優點🏂🏼，儲能密度可告達195.05J/g。太陽能直接存儲系統中的PC-CPCM為集成太陽能熱收集與轉換、能量傳輸與存儲提供了新思路。
圖1 圖形摘要
圖2 (a) 具有閉環循環納米流體的典型 DASC。 (b) 一種基於真空管的直接太陽能存儲系統，將太陽能熱收集系統和 PCM存儲系統組合在一個單元中。
圖3（a-c）PC的SEM圖像和PC的（d-f）TEM圖像。
圖4 (a) CNT、EG💆🏽🦩、PC 和 ACG，(b) 具有不同 PC 含量的 PC-CPCM 的 UV-Vis-NIR 光譜。
圖5 熱性能測試
圖6光-熱轉換測試
小結
該研究基於環保生物質PC和AA的有機相變材料的新型復合相變材料被用於直接太陽能存儲系統🫡，該系統結合了PC的高光吸收能力和AA的高蓄熱能力🙌🏽💁🏻♂️。當太陽能不足或不可用時，該系統可用於提供持續的熱量👳🏻♂️。PC-CPCM的最佳含量為7wt%，達到93.83%的光熱轉換效率。AA+7wt%PC的熱導率為1.18 W/(m·K)，比AA (0.45 W/(m·K))高162%🏇🏽🌞。同時🤟🏿，AA+7wt%PC仍具有較高的儲能密度（195.05 J/g）和熱能存儲效率（33.9%）。太陽能直接儲能系統的高效光熱轉換為集成太陽能熱收集與轉換👩🦽、能量傳輸與存儲提供了一種新的、簡便的方法。