理想的太陽熱吸收器需要具有高效的選擇性吸收，可調(diào)的帶寬，良好的導(dǎo)熱性和穩(wěn)定性，以及簡單的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)更有效的太陽熱能轉(zhuǎn)換。盡管各種太陽能吸收器已經(jīng)陸續(xù)出現(xiàn)，但使用常規(guī)的材料和結(jié)構(gòu)同時實(shí)現(xiàn)這些條件是具有挑戰(zhàn)性的。在此，我們提出并制備了具有三維結(jié)構(gòu)得石墨烯超材料(SGM)，該材料利用了金屬溝槽狀結(jié)構(gòu)的波長選擇性、寬頻帶無色散性以及超薄石墨烯超材料薄膜的優(yōu)異導(dǎo)熱性。SGM吸收劑具有優(yōu)異的太陽選擇性和全向吸收性，波長選擇性吸收的靈活可調(diào)性，出色的光熱性能和高熱穩(wěn)定性。實(shí)現(xiàn)了90.1%的太陽熱轉(zhuǎn)換效率和96.2%的太陽氣轉(zhuǎn)換效率。SGM吸收器的這些優(yōu)越性能表明，它在太陽能熱能收集和利用的實(shí)際應(yīng)用中具有巨大的潛力。
Fig. 1 SGM太陽能選擇性吸收器。
Fig. 2 SGM吸收劑的光學(xué)性能和效率。
Fig. 3 SGM吸收器的全方位太陽能熱能轉(zhuǎn)換能力。
Fig. 4 SGM吸收劑的制備與表征。
Fig. 5 SGM吸收劑的光熱應(yīng)用及熱穩(wěn)定性。
相關(guān)研究成果于2020年由斯威本理工大學(xué)Baohua Jia課題組，發(fā)表在Nature Communications(https://doi.org/10.1038/s41467-020-15116-z)上。原文：Structured graphene metamaterial selective absorbers for high ef?ciency and omnidirectional solar thermal energy conversion
