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高性能光谱选择性吸波元件及太阳能热光伏系统
本发明公开了一种高性能光谱选择性吸波元件及太阳能热光伏系统，包括金属基底、低折射率介质第一薄膜、高折射率半导体纳米方块阵列、低折射率介质第二薄膜和低折射率介质第三薄膜；低折射率介质第一薄膜均匀覆盖在金属基底上，其上构建棋盘状周期排列的高折射率半导体纳米方块阵列，在高折射率半导体纳米方块阵列之间填充低折射率介质第二薄膜，在其顶部覆盖低折射率介质第三薄膜。本发明通过对金属表面介质薄膜的结构设计，获得良好的光谱选择性；通过选择不同的金属、半导体、介质材料，和（或）改变结构参数，实现灵活的截止波长调控及光谱选择性；本发明同样适用于耐高温的金属、半导体、介质材料，可在太阳能热光伏系统中得到广泛应用。
浙江大学
2021-04-11
太阳能原位电化学生物复合黑臭河道治理技术与装置
黑臭河道治理是目前各级政府环境治理工作的重点。城市黑臭河道面大量广， 治理难度大，治理效果易反弹，传统的物理法、生物法、化学法都不同程度存在 成本高、易反弹以及容易造成二次污染等问题。利用电化学处理降解废水中的有 机污染物具有速度快、降解彻底、效率高等优点，但是电极材料的低稳定性使这 一技术难以投入实际应用。本项目在提高电极材料的稳定性方面取得了突破性进 展，从而使得电化学-生物复合黑臭河道治理技术的成本降低到可以大规模产业 化应用的水平，同时治理效果稳定，治理速度快，治理过程中不投加化学药剂和 生物制剂，不会对环境造成二次污染。目前本技术已经完成实验室小试、样机制275 备和中试，等待风投进入将本技术做大做强。
江南大学
2021-04-13
光导聚能高温相变储热零排放室内太阳炉（产品）
成果简介：利用取之不尽的太阳能实现民用炊事，是人们多年来的愿望。现虽有直接反射聚焦的太阳灶可用于烹饪方面，但它需要用户直接在阳光下操作，并需要及时跟踪太阳的运动轨迹，否则不能得到聚焦良好的光斑，由此给用户带来的极大不便，限制了此类装置的推广应用。本项目设计的光导聚能高温相变储能室内太阳炉利用经过特殊设计的光漏斗将太阳光收集并导入储能器中，将小通量的太阳光能，经累积产生高温热能，并在储能器中实现高温相变储存，储存温度大于180℃。需要炊事时将所储存的热量传递给储热体盘管内的导热介质，通过导热介质的循
北京理工大学
2021-04-14
硅基微纳结构调控太阳光谱提升光伏器件效率的研究
拥有人工微结构科学与技术协同创新中心、固体微结构物理国家重点实验室、半导体节能器件及材料国家地方联合工程中心以及江苏省光电信息功能材料重点实验室等科研平台，在硅基纳米结构材料与性能调控，硅基光子学器件和新型能源器件等基础研究领域具有很强的影响力。近年来，在硅基太阳能电池片研发及其新型结构材料在电池片上应用等方面开展了全方位的研究，承担完成了国家重点基础研究发展计划课题和国家自然科学基金重点项目等相关课题的研究。提出了渐变带隙的纳米硅量子点电池结构，利用渐变带隙进一步拓宽电池的响应光谱范围，发展了包
南京大学
2021-04-14
一种带蓄热的太阳能双效吸收式热泵烘干系统
本发明公开了一种带蓄热的太阳能双效吸收式热泵烘干系统，该系统通过将升温型吸收式热泵和增量型吸收式热泵的复合叠加，针对不同烘干环境的不同烘干量／温度要求，通过阀门的开关实现两套吸收式热泵系统的切换，以太阳能集热器内导热油作为热源，溴化锂吸收式热泵机组制取热风进行烘干操作，配备的蓄热罐可以将多余的太阳能储存，随时备用；本发明系统通过一套机组实现了两种工作
东南大学
2021-04-14
一种基于空气能和太阳能的海岛制水装置及方法
本发明公开了一种基于空气能和太阳能的海岛制水装置及方法，其包括空气能热泵组件、太阳能集热板、四通阀和栅格密封板组件，空气能热泵组件和太阳能集热板用以梯级加热装置内的循环空气，空气能热泵组件包括蒸发器、冷凝器和压缩机，冷凝器与太阳能集热板相连，太阳能集热板与四通阀相连；四通阀连接有小型气泵，小型气泵与冷凝器相连；栅格密封板组件包括分别与四通阀相连的栅格密封板 A 和栅格密封板 B，栅格密封板 A 中盛有硫氰酸铵溶液，栅
华中科技大学
2021-04-14
一种基于空芯柔性光导管的太阳光收集传导装置
本发明公开了一种基于空芯柔性光导管的太阳光收集传导装置， 太阳光收集传导装置包括采光导管，其内壁附着有第一光学反射膜， 用于为太阳光提供 180 度广角的入射端面；聚光导管，一端与采光导 管的出射端面连接，内壁附着有第二光学反射膜，用于对采集的太阳 光耦合聚光后进行反射式传播；柔性传光导管，内壁附着有第三光学 反射膜，用于接收所有进入柔性传光导管内的光线并实现长距离无损 传输。本发明在保持光导管的柔性传光和低传输损耗
华中科技大学
2021-04-14
一种温控加热型太阳能燃气联合循环发电系统及其方法
能源与环境密切相关，是社会经济发展的重要战略保障。我国是世界上最大的能源生产消费国，环境污染、温室效应和化石能源短缺三大问题亟待解决。发展先进的供能系统是缓解能源与环境问题、落实我国节能减排战略的重大需求，与能源结构清洁化转型息息相关。太阳能燃气联合循环（ISCC）基于“温度对口，梯度利用”原则，是一种先进可靠的供能系统。ISCC系统中太阳能作为辅助热源加热给水，实现了能源互补，克服了单独太阳能热发电系统负荷变动大、需要大规模蓄热装置的缺陷，大大提升了太阳能的利用效率，减少了污染物排放。
创新点
为了增加变负荷下太阳能集热器出口蒸汽产量，提出从过热蒸汽管道或汽轮机中抽汽加热太阳能集热器进口水的方法，以达到最佳的蒸汽产量，提升联合循环的能量利用率且成本低。根据太阳辐射的强弱和排烟温度自动调整进入太阳能集热器的进水比例和过热蒸汽管道或汽轮机的抽汽量，保证太阳能集热器进口水温度达到其设计接近点温差对应的温度值，实现对能量的梯级互补和综合利用，提高太阳能联合循环系统的运行效率。
市场前景
中国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。根据国家能源局统计，截至2021年底，全国风电装机容量约3.3亿千瓦，太阳能发电装机容量约3.1亿千瓦。到2030年，风电和太阳能发电的总装机容量将达到12亿千瓦以上，且风电与太阳能发电的装机容量占比还要提高。但风电和太阳能发电严重受限于天气、季节、风力等自然气象条件。
太阳能与化石能源互补利用有利于加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。然而燃煤电站灵活调峰能力尚且不足，现阶段燃气蒸汽联合循环系统以燃气轮机实现化石能向热能的转换，响应速度远快于燃煤锅炉。且集成太阳能集热器构建ISCC系统实现能源互补的技术比较成熟，作为太阳能利用的可靠方式受到了广泛关注。
本团队成果适用于槽式太阳能集热器与燃气蒸汽联合循环集成，可优化机组变负荷与太阳能辐射波动过程中的能量匹配规律，低成本实现多热源梯级利用，允许系统集成更大太阳能面积促进可再生能源利用，逐步推进双碳目标。
获奖情况
2021年12月大学生创新创业训练计划项目：基于温控的复杂热力系统优化北京市优秀。
华北电力大学
2023-07-19
无金属催化剂的单室微生物燃料电池
本发明涉及一种燃料电池,旨在提供一种无金属催化剂的单室微生物燃料电池。该电池包括电池壳体、阴极、阳极,其电解液为充装于电池壳体内的含有有机物的水,所述阳极为由钛丝和活性炭纤维缠绕制成的钛芯碳纤维刷;所述阴极为两面分别涂覆了扩散层和催化层的碳布或不锈钢网,扩散层与空气接触,催化层与电解液接触。本发明的阴极由多层扩散层和催化层构成,降低水的蒸发流失,提高了电极的稳定性。阴极一侧直接面对空气,氧气直接扩散到达阴极催化表面,无需外加供气装置和动力,大大降低了运行成本和稳定性。阴极催化材料是来源广泛、价格低廉的活性炭,不含任何金属催化剂,大大降低构造成本。具有结构简单、成本低、易于扩大化的特点。
浙江大学
2021-04-11
镍氢二次电池负极残片中合金粉的回收及再生
采用超声波或机械方法将镍氢电池负极残片中的储氢合金粉和导电剂从电极基片上剥离，经过一系列的处理后，得到了性能与原合金粉完全一致的回收粉，回收粉的成本是原合金粉的30%。同时对失效镍氢电池负极合金粉采用化学方法去除表面氧化层，经真空电弧炉熔炼除渣后，根据合金元素的分析结果，经补充必要的元素，再进行一次真空熔炼，即得到性能与原合金粉相同的再生合金粉，其成本是原合金粉的40%。该技术生产工艺简单、合金元素得到了充分的利用，成本低廉、无环境污染。经查新，国内外尚无先例，具有明显的创新性，属于国际先进水平。
南开大学
2021-04-10