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近日，能源領域期刊Energy & Environmental Science（IF=33.250）發(fā)表了有關超高效太陽能海水淡化研究成果Ultrahigh-efficiency desalination via a thermally-localized multistage solar still，該論文由上海交大制冷與低溫工程研究所ITEWA創(chuàng)新團隊的徐震原副教授和王如竹教授與麻省理工學院Lenan Zhang博士和Evelyn N. Wang教授等合作完成，上海交通大學為第一完成單位。全被動式的太陽能海水淡化是解決海水淡化技術適應性的完美方案，且適用于缺乏基建和偏遠地區(qū)，然而其效率一直偏低（約35%）。近年來，太陽能界面蒸發(fā)為高效便攜式海水淡化提供了新的思路，成為了能源科學、材料科學和熱科學的交叉領域研究熱點，但在其效率仍然十分有限（約100%）。本研究提出的“界面局部加熱型多級太陽能蒸餾架構”結合了太陽能界面局部加熱和蒸汽焓回收，突破了前述研究的局限，顯著提升了被動式太陽能海水淡化的效率。 在該論文中研究團隊指出系統(tǒng)性的能量傳遞優(yōu)化，而非高性能材料，是達到超高效太陽能海水淡化的關鍵。通過采用商用和低成本材料搭建的實驗裝置，研究團隊在一個太陽輻照條件下創(chuàng)紀錄地實現(xiàn)了385%的效率和5.78 L m-2 h-1的海水淡化產(chǎn)水率。除此之外，該裝置可以通過毛細作用進行被動補水，同時通過鹽分在夜間的反向擴散實現(xiàn)被動排鹽，保證長效穩(wěn)定的被動式工作。該研究所達到效率比2018年12月發(fā)表于Nature Sustainability和2019年7月發(fā)表于Nature Communications的被動式太陽能海水淡化效率記錄分別高出約2.8倍和2倍，成為該領域的效率新記錄。該工作為解決偏遠或離網(wǎng)地區(qū)淡水短缺問題提供了實際解決方案，也為界面太陽能蒸發(fā)走向?qū)嵱没透咝Щ峁┝巳滤悸泛屠碚摽蚣堋?該研究工作獲得了國家自然科學基金面上項目（51976123）和創(chuàng)新研究群體項目（51521004）的資助。王如竹教授領銜的ITEWA創(chuàng)新團隊（Innovative Team for Energy, Water & Air）致力于解決能源、水、空氣交叉領域的前沿基礎性科學問題和關鍵技術，旨在通過學科交叉實現(xiàn)材料-器件-系統(tǒng)層面的整體解決方案，推動相關領域取得突破性進展，近兩年來已經(jīng)在Joule上發(fā)表論文3篇，在Advanced Materials，Angewandte Chemie, iScience以及Energy Storage Materials上發(fā)表論文各1篇。論文鏈接：Ultrahigh-efficiency desalination via a thermally-localized multistage solar stillMIT News：Simple, solar-powered water desalination

針對西部太陽能資源豐富，但電力能源不足的問題，提出一種太陽能輔助發(fā)電地源熱泵空調(diào)裝置，該系統(tǒng)通過現(xiàn)有技術的有效整合、可再生能源的綜合利用及系統(tǒng)機構的技術改進，解決了中小公共建筑的采暖、供冷及生活熱水供應問題。 太陽能輔助發(fā)電地源熱泵空調(diào)裝置，包括地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)、太陽能發(fā)電系統(tǒng)、生活熱水供應系統(tǒng)，其特征在于，地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)中油分離器的高溫制冷劑出口(經(jīng)過管路)與溫控電磁三通閥相連接，從該三通閥中接出一條管路與生活熱水換熱器連接，生活熱水換熱器出口經(jīng)過另一溫控電磁三通閥接入地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)中的四通換向閥，在兩溫控電磁三通閥間用管路連接；太陽能發(fā)電系統(tǒng)中通過太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換將電能存儲于蓄電池中，通過逆變電源把蓄電池輸出的直流電轉(zhuǎn)化為交流電為地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的壓縮機提供能源和照明使用；生活熱水供應系統(tǒng)中保溫水箱底部一側安裝一個溫控電磁閥，從閥門接出管路經(jīng)自動水泵與地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)中空調(diào)末端裝置一側三通電磁閥相連接，在空調(diào)末端裝置另一側同樣安裝一個三通電磁閥，從該閥接出一條管路回到保溫水箱。 所述生活熱水供應系統(tǒng)中保溫水箱底部的熱電偶測溫探頭與溫控電磁閥、自動水泵兩個裝置。所述各系統(tǒng)中的電磁閥和自動水泵均由單片機控制。 運用本太陽能輔助發(fā)電地源熱泵空調(diào)裝置和地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)與生活熱水供應系統(tǒng)互相合理的能源，可使西部地區(qū)的中小公共建筑的建筑能耗下降很多，能源利用效率得以提高，電力能源短缺的狀況能夠得到有效緩解

成果介紹太陽能制冷空調(diào)技術可使用環(huán)保的自然工質(zhì)，利用清潔、可再生的太陽能驅(qū)動，對節(jié)能降耗具有重要現(xiàn)實意義。相比吸收式制冷技術，溶液除濕技術可利用更低溫區(qū)的太陽能驅(qū)動，有利于廉價平板集熱器的使用且集熱效率較高，還能夠?qū)崿F(xiàn)熱濕解耦處理。本技術集成了溶液除濕和蒸發(fā)冷卻技術，利用常溫溶液干燥被處理空氣，然后經(jīng)直接蒸發(fā)冷卻器進行降溫加濕，得到空調(diào)用冷風；稀溶液則利用太陽能集熱器產(chǎn)生的熱水進行再生。市場前景本技術可利用太陽能集熱器產(chǎn)生的75℃以下熱水驅(qū)動，送風溫度17-20℃，熱性能系數(shù)可達0.65，已獲國家技術發(fā)明二等獎和國家發(fā)明專利授權。

本發(fā)明提供一種太陽能自動跟蹤光伏發(fā)電驅(qū)動系統(tǒng)，旨在提供一種以太陽能為能源的用于太陽能集熱板轉(zhuǎn)動的驅(qū)動系統(tǒng)，它包括太陽能槽式集熱板、太陽能自動跟蹤儀、太陽能電池組件、電機箱、電機、傳動齒輪、轉(zhuǎn)動軸、蓄電池。本系統(tǒng)在太陽光自動跟蹤儀的帶動下能全天候跟蹤太陽光，通過太陽能電池組件的光伏發(fā)電為太陽能槽式集熱板的轉(zhuǎn)動提供動力源，使該系統(tǒng)具有很高的光能利用率和傳質(zhì)效率，采用固定式太陽能電池的效率一般在10%左右，而采用自動跟蹤技術可使太陽能電池效率率達到20%左右。太陽能發(fā)電所提供的驅(qū)動動力源，使本系統(tǒng)擺脫外接電源的束縛，做到了高效節(jié)能，自給自足。

 將醫(yī)學診斷和治療以“相輔相成”的方式合二為一，實現(xiàn)診療一體化（theranostics），成為提高疾病防控的重要手段。為了實現(xiàn)這一目標，診療試劑的設計和制備是關鍵。常用的構筑方式是將不同功能的分子連接或者混合起來。由于這些組分化學本質(zhì)的不同，化學結構往往相差很大，設計和合成無疑會耗費大量的時間與精力，其應用條件（如劑量）的兼容性難以得到保證。因此，能否通過簡單的化學手段，合成結構相似但功能不同的分子，實現(xiàn)“一體化”與“多功能”的兼容，成為診療試劑設計的新思路。 針對這一問題，北京大學化學與分子工程學院張俊龍課題組進行了較為深入的研究。通過配體區(qū)域異構，對配體激發(fā)態(tài)到稀土的能量傳遞過程進行精準控制，在順/反式稀土異構體中，分別實現(xiàn)近紅外光學成像和光動力治療功能。近期，他們與美國德州大學奧斯汀分校的Jonathan L. Sessler教授深入討論、交流后，提出“異構賦能”的新概念，并在活體中驗證了兩個異構體在檢測與治療中的功能裂分。研究成果發(fā)表在Journal of the American Chemical Society（Split and Use: Structural Isomers for Diagnosis and Therapy，Yingying Ning, Yi-Wei Liu, Zi-Shu Yang，Yuhang Yao，Lei Kang，Jonathan L. Sessler*，Jun-Long Zhang*, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 6761-6768）。

兩軸跟蹤是基于天文學理論編程實現(xiàn)的。在系統(tǒng)中使用了PLC，以控制兩個伺服電機和相應的執(zhí)行機構，這些執(zhí)行機構使得系統(tǒng)能夠跟蹤太陽的軌跡。從而使系統(tǒng)能夠在一天中，始終以最佳的傾角和方向?qū)侍枺M而最大限度地利用太陽能。  利用逆變器能夠?qū)⒐夥姵禺a(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡M而直接輸送到電網(wǎng)上。在白天有日照的情況下，光伏電池會將大部分的能量輸送到電網(wǎng)上，而到了晚上光復電池裝置會自動與電網(wǎng)斷開。

兩軸跟蹤是基于天文學理論編程實現(xiàn)的。在系統(tǒng)中使用了PLC，以控制兩個伺服電機和相應的執(zhí)行機構，這些執(zhí)行機構使得系統(tǒng)能夠跟蹤太陽的軌跡。從而使系統(tǒng)能夠在一天中，始終以最佳的傾角和方向?qū)侍枺M而最大限度地利用太陽能。利用逆變器能夠?qū)⒐夥姵禺a(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡M而直接輸送到電網(wǎng)上。在白天有日照的情況下，光伏電池將大部分的能量輸送到電網(wǎng)上，到了晚上光復電池裝置會自動與電網(wǎng)斷開。系統(tǒng)指標如下：1．檢測風速并且與氣象站可以進行信息交互，從而使得光伏電池板在強風中能夠保持水平角度，進而保

中國科學技術大學李曉光團隊聯(lián)合清華大學沈洋教授課題組在高儲能密度柔性電容器領域取得重要進展。研究者成功找到了一種可以大幅度提高聚合物基復合材料擊穿電場強度和介電儲能密度的方法，該方法可推廣至不同的柔性聚合物電介質(zhì)材料，為今后高儲能電容器的設計提供了一種可行的方案。該成果在線發(fā)表在《先進材料》雜志上。

太陽能制冷空調(diào)技術可使用環(huán)保的自然工質(zhì)，利用清潔、可再生的太陽能驅(qū)動，對節(jié)能降耗具有重要現(xiàn)實意義。相比吸收式制冷技術，溶液除濕技術可利用更低溫區(qū)的太陽能驅(qū)動，有利于廉價平板集熱器的使用且集熱效率較高，還能夠?qū)崿F(xiàn)熱濕解耦處理。 本技術集成了溶液除濕和蒸發(fā)冷卻技術，利用常溫溶液干燥被處理空氣，然后經(jīng)直接蒸發(fā)冷卻器進行降溫加濕，得到空調(diào)用冷風；稀溶液則利用太陽能集熱器產(chǎn)生的熱水進行再生。 本技術可利用太陽能集熱器產(chǎn)生的75℃以下熱水驅(qū)動，送風溫度17-20℃，熱性能系數(shù)可達0.65，已獲國家技術發(fā)明二等獎和國家發(fā)明專利授權。

本裝置是一種利用太陽能作為驅(qū)動力、采用環(huán)境友好的LiBr-H2O作為工質(zhì)的小型空調(diào)系統(tǒng)。通過特殊設計的溶液提升管，實現(xiàn)內(nèi)部溶液的自循環(huán)，無需電泵作為動力。運行溫度在70至90℃范圍，制冷量在5至10kW范圍。特別適合中小型別墅或辦公樓使用。本裝置主要采用了狹逢通道小溫差強化傳熱專利技術、激淋式橫管和豎管降膜蒸發(fā)與冷凝技術以及多效回熱、強化冷凝、強化對流等多項先進的強化傳熱傳質(zhì)措施，使裝置具有節(jié)能、穩(wěn)定和運行溫度低的特點。只要有太陽能或發(fā)動機余熱的地方即可使用，能在20～40℃的環(huán)境溫度下、在60～90℃的供熱水溫度范圍內(nèi)正常工作，滿足太陽能集熱器提供熱水的各項技術要求。在80℃的供熱水溫度下運行時的COP達到0.6以上。