博一建材讯：据美国化学学会《纳米》杂志11月19日报道，美国莱斯大学的科学家公布了一项革命性的新技术，利用纳米粒子直接将太阳能转换成蒸汽。该大学纳米光子学实验室开发的这种“太阳能蒸汽”新方法，甚至可从冰水中产生蒸汽。
该技术拥有24％的综合能效。相比之下，光伏太阳能电池板的综合能效通常在15％左右。“太阳能蒸汽”法的发明者认为，该技术可使人们以全然不同的方式思考太阳能发电，但预计该技术的首次使用将不是为了发电，而是为了边远地区的卫生设施和水质净化。
“太阳能蒸汽”的效率主要基于将日光转换成热能的光激纳米粒子。当浸没在水中并暴露在阳光下时，纳米粒子急速升温，并即时将水蒸发产生蒸汽。研究人员表示，随着技术的不断改进，“太阳能蒸汽”的综合能效还将提高。
研究使用的纳米粒子非常小，甚至小于光波长，这意味着其具有非常小的散热表面。强烈加热将在局部，即纳米粒子的表面产生蒸汽。研究人员将装有含光激纳米粒子的水装入试管，并浸入冰水中来演示“太阳能蒸汽”。结果表明，使用透镜将日光聚集在试管中的冰水混合物，几乎立刻就能产生蒸汽。
蒸汽是世界上最常用的工业流体之一。大约90％的电力产自蒸汽，蒸汽也常用于医疗废物和手术器械的灭菌、蒸煮食物和净化水质。大多数工业用蒸汽产自大型锅炉，而“太阳能蒸汽”的功效在于，使蒸汽在更小的规模上变得更为经济。
莱斯大学的研究人员已研制出了一个能在缺电地区为医疗器械消毒的“太阳能蒸汽”高压锅。他们还赢得了比尔和梅林达 盖茨基金会“大挑战”项目的资助，准备为没有下水道或照明的地区研制一个超小规模的人体废物处理系统。
研究人员表示，“太阳能蒸汽”的最显著特点是高效，其不需要数亩面积的聚光镜或太阳能电池板，演示用高压锅的光窗仅几平方厘米大小。“太阳能蒸汽”的另一个潜在用途是为空调及供暖系统等混合动力家电供电，这些家电白天将由日光供电，晚上则利用电网电力工作。（冯卫东）
如今所制造的太阳能电池包括电极在内是采用了100%的全碳材料。研究团队选择了三种类型的碳材料用于电池的制造：由碳纳米管和巴基球组成的材料作为光吸收层，石墨烯则作为电极的材料。
这种电池与许多在屋顶上安装的硬质硅材料太阳能板不同，斯坦福大学研制的这种薄膜产品是由碳材料制成，可作为涂层加涂在建筑物以及汽车窗户的玻璃上用于收集能源，不过目前来看距离实用还有很长的一段路要走。
研发团队负责人表示，目前这款电池的能量收集效率还不到1%，还不能与传统的太阳能电池相提并论，不过随着材料以及技术的不断革新，他们很快将打破这个数字。
据了解，这种电池只能吸收近红外光谱部分的光。该研究团队目前正在寻找其他形式的特殊结构碳纳米材料以增加可吸收光的范围，同时他们也希望借此结构的改进来提升能源吸收率。
虽然这款电池目前的效率不是很高，不过鉴于所采用的全碳材料，它在很多极端环境下（最高可在593℃下）仍保持稳定的性能可正常使用。这也是进行全碳电池研究的主要原因。
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