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據合肥物質科學研究院消息，近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所王振洋研究團隊在等離激元太陽光熱材料研究方面取得進展，研制出高性能的太陽光熱硫化銅光熱墨水和光熱薄膜。

據介紹，太陽光(guang)熱是(shi)實(shi)現太陽能(neng)利(li)用的(de)最(zui)有效途徑之一，其核心是(shi)高性能(neng)光(guang)熱轉(zhuan)換材料(liao)。如何(he)實(shi)現成太陽能(neng)的(de)高效利(li)用是(shi)該領域的(de)重要(yao)的(de)課題(ti)之一。

研究發現，通過調(diao)控半導體自身非化學計量比組分，或利用摻雜原(yuan)子誘導其結構缺(que)陷，可提高載(zai)流子濃度(du)，半導體將顯(xian)示出與貴金屬相似的(de)光學性質(zhi)，適于作(zuo)為太陽光熱材料。此外，中空(kong)的(de)納(na)米籠結構能夠進一(yi)步拓展可利用的(de)光照(zhao)區(qu)間，有效提升光熱轉換效率。

硫化銅納米籠及其產品光熱效果圖

科(ke)研人員運用(yong)Kirkendall效(xiao)應(ying)合(he)成了(le)(le)中空的(de)硫(liu)化銅納米籠(long)，并結合(he)第一性(xing)原理計(ji)算和有(you)限元仿真模擬，擬合(he)了(le)(le)納米籠(long)的(de)光(guang)學特(te)性(xing)，預(yu)測了(le)(le)其良好的(de)太陽(yang)光(guang)熱性(xing)能。在(zai)此基礎上，進一步開(kai)發(fa)了(le)(le)太陽(yang)光(guang)熱墨(mo)水和太陽(yang)光(guang)熱薄膜(mo)產品。該工作表(biao)明(ming)中空的(de)硫(liu)化銅納米籠(long)在(zai)太陽(yang)光(guang)熱應(ying)用(yong)領域具有(you)巨大(da)應(ying)用(yong)潛力。

上述研(yan)究得到(dao)了國家自(zi)然(ran)科學基(ji)金項目(mu)、教育部(bu)重(zhong)點(dian)實驗室基(ji)金的資助。