太阳能收集混合设备提供不间断电源

休斯顿大学的研究人员设计了一种设备，可以有效地捕获太阳能并将其存储起来，以供物联网 (IoT) 和工业物联网应用程序使用。

研究人员使用降冰片二烯四环烷 (NBD-QC) 作为分子存储材料 (MSM)，将降冰片二烯四环烷 (NBD-QC) 作为分子存储材料 (MSM) 与局部相变材料 (L-PCM) 分开硅胶气凝胶，以保持工作温度的必要差异。

存储太阳能的常用方法是将电池与光伏系统结合用于小型和大型装置。不仅需要储存电力：能源转型的一个同样有用的方面是捕获和储存太阳能热能的能力。然而，这个目标并不容易实现，特别是如果您需要一个可以长时间保持热量的系统。

近年来，这一挑战激发了新的研究方向，致力于按需创建太阳能存储。这些系统的关键点仍然是效率。因此，休斯顿研究人员的发展可能会推动热电池领域发生决定性的变化。

新设备基于混合范式，该范式使用白天的热定位来提供 73% 的小规模收集效率和 90% 的大规模收集效率。特别是，在夜间，由混合动力系统存储的能量被回收，用80％的效率，并在比白天更高的温度，从其他国家的最先进的系统分开设置它，根据纸在公布研究人员在焦耳 12 月号中。

经典的硅光伏系统被认为是接近其理论性能极限的成熟技术，但仍在进行渐进式改进。目前，人们对双面面板很感兴趣，它不仅从太阳中获取能量，而且还间接从反照率中获取能量——由岩石、沥青或其他表面反射的光。

图 1：休斯顿大学研究人员的混合系统的化学结构（来源：“全光谱太阳能热能收集和存储由分子和相变混合材料”，焦耳，第 3 卷，第 12 期）

然而，太阳能和风能等可再生能源的一个长期缺点是它们的间歇性，这需要使用电池来安全、经济地存储产生的电力，以便在需要时可以使用。休斯顿大学的研究人员表示，他们的方法可以在所有季节和所有天气条件下实现 24/7 全天候使用太阳能，从而消除大规模采用太阳能的障碍（图 1 和图 2）。

图 2：新系统示意图（来源：“全光谱太阳能热能收集和存储由分子和相变混合材料”，焦耳，第 3 卷，第 12 期）

集成系统还减少了热损失，因为不需要通过长管道传输储存的能量。

鉴于其他为实现能源安全和应对气候变化而脱颖而出的发展，以低成本和高效率储存太阳能的技术是一个关键的焦点。

例如，人工智能可以调节和优化智能电网应用中的流量，以补偿太阳能和风能的间歇性，并最大限度地减少用热电厂补偿电网失衡的需要。

审核编辑：刘清