Ø  成果简介：核心为多曲面复合线聚焦槽式太阳能中高温集热储热系统。Ø  项目来源：863计划项目Ø  技术领域：能源环保Ø  应用范围：太阳能中高温集热Ø  现状特点：高效多曲面聚光，温度达150度（以导热油为介质），全日集热效率47%。Ø  技术成熟度：小批量生产Ø  成果转

本实用新型涉及一种高寒地区太阳能建筑地基蓄能供暖系统，利用建筑地基储存太阳能，主要包括太阳能集热器、暖风机、蓄/放热盘管、保温地基蓄热层、土壤测温探头、温控器、膨胀水箱。供暖初期太阳能集热器提前向地基蓄热，晴天根据需要通过暖风机向室内供暖或通过蓄/放热盘管储存备用；阴雨天及夜晚地基释放蓄热向房间供暖；极端寒冷夜晚微开防冻回路阀门，防止集热管路冻裂。土壤测温探头与温控器连锁，可防止地基过度蓄热。地基通过传热能力较强的地面、基柱、墙体及楼板向房间散热，围护结构内表面温度高，热环境更舒适。本实用新型巧妙利用建筑地基蓄热性能，克服太阳能不稳定性及间歇性的缺点，解决常规能源缺乏、太阳能资源丰富的高寒地区供暖需求。

项目背景：在新冠疫情在全球范围内爆发的背景下，疫 苗使用安全问题再次引起各方重视，尤其非洲等电力短缺的 地区其冷链基础薄弱，疫苗安全问题更为突出。为解决电力 短缺地区疫苗终端保存的问题及提高接种安全，开发一款太 阳能直接驱动压缩机制冷并集中蓄冷的疫苗保存箱，即使在 恶劣光照条件下也能保持箱内温度稳定在 2-8℃，蓄冷完成 后，在无光照的条件下也能保温长达 7 天，为非洲地区人民 带来福音。 所需技术需求简要描述：1.控温型重力热管。本项目是 通过热管将蓄冷室的冷量传递到疫苗室，疫苗箱在 5-43℃环 境区间能维持疫苗室在 2-8℃，尤其不能低于疫苗的安全存 储温度：2℃。2.太阳能驱动压缩机的能源控制及分配。本 项目使用太阳能电池板直接驱动压缩机工作，如何控制压缩 机在不同光照条件下都能最大程度的利用当前太阳能电池 板的输出，也就是在光照条件较好时压缩机能以高转速工 作，在光照条件较差时压缩机以较低转速工作，使压缩机转 速实时跟踪当前太阳能最大功率点，从而提高太阳能利用 率。3.本项目针对 WHO/PQS 相关标准设计，其中重点在控制 系统、温度记录器，温度显示器的设计及开发，执行的标准 有 WHO PQS E003 RF05.6 、 PQS_E006_TH06.2 、PQS_E006_TR06.3。需要严格按照如上标准设计开发相关软 件、硬件。4.技术指标：使用太阳能直接驱动压缩机，白天 制冷，夜间保温。保温时间在 43 度环温下达到 168h（7 天）； 最小额定环境温度：当环境为 5℃时，在无辅助加热的条件 下箱内也能维持 2-8℃。  对技术提供方的要求:项目合作方需具有传感器和物联 网应用软硬件系统研发的基础，掌握离散事件动态系统及混 成系统的形式化建模、分析和仿真技术，能基于深度学习等 新一代信息技术进行自动化系统的决策分析和智能控制。 

成果与项目的背景及主要用途： 将太阳能转换为电能是目前各国研究的重点, 它具有清洁、不需要燃料、能广泛的应用于各个领域等优点。由于成本低，转化效率高，染料敏化纳米晶太阳能电池近年来成为纳米技术和光电转换材料研究领域的热点, 其发展可解决硅电池原材料紧缺的问题，具有很广阔的发展前景。二氧化钛广泛应用于染料敏化太阳能电池（DSSC）的制备，但因 TiO2 薄膜结构缺陷的存在，不利于电子的传输，制约了光电转换效率的进一步提高，可通过制备 TiO2/ZnO 复合薄膜解决这一问题。采用天然色素（黑果枸杞色素和河湟红花黄色素）或染料对光阳极进行敏化处理可进一步降低成本，简化工艺流程。该项目成果具有成本低，生产工艺简单，生产过程中无污染等优点，比传统硅电池具有更为广泛的用途，可实现太阳能电池的轻量化、薄膜化，并易于设计成不同形状以满足不同使用环境的需要。 技术原理与工艺流程简介： 染料敏化太阳能电池主要是由纳米晶半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解液、导电基底以及对电极等几部分组成的。染料敏化太阳能电池的原理是源于光合作用的启发，其具体实现的方式是通过染料分子吸收太阳光中的光能，从而激发染料分子中的电子变成受激发的状态，通过与之复合的多孔薄膜传导出来。本项目采用溶胶凝胶法制备 TiO2/ZnO 复合薄膜，染料敏化太阳能电池的主要制备过程如下： 技术水平及专利与获奖情况：实验室成熟阶段 应用前景分析及效益预测： 生产成本较低，仅为硅太阳能的 1/5~1/10，且使用寿命较长，如进一步提高光电转换效率，可逐步取代硅太阳能电池。 应用领域：太阳能发电站、电子设备、太阳能建筑等，逐步取代硅太阳能电池

产品详细介绍■ 光谱测量范围：200-1100nm■ 测量重复性：≤3%（主要波长位置）■ 光源：高稳定、高输出能量氙灯光源■ 标准探测器经国家一级计量单位定标■ 标准探测器、待测探测器自动切换■ 光谱响应度曲线自动生成■ 样品室内包含标准样品架、固体样品架和液体电解池样品架■ 被测太阳光伏器件可为无机晶体、有机样品，可固体，也可固体，可加偏执电压等

产品详细介绍太阳能电池QE/IPCE(量子效率)测量系统Solar Cell Scan100        太阳能电池（光伏材料）光谱响应测试、量子效率QE（Quantum Efficiency）测试、光电转换效率IPCE (Monochromatic Incident Photon-to-Electron Conversion Efficiency) 测试等。广义来说，就是测量光伏材料在不同波长光照条件下的光生电流、光导等。    

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、样机制备和中试，等待风投进入将本技术做大做强。

本实用新型旨在一种可折叠便携式微型太阳能光伏电站，包括可折叠便携式 电池板(9)，太阳能充放 电主控制模块M1，与M1相连的LCD液晶显示电路M2、 DC-DC转换电路M3、DC-AC逆变电路M4、太阳能光伏电 池阵列及蓄电池充电电路 M5、发光二极管显示电路M6、输出开关继电器电路M7、输出接口M8，其中可折 叠 便携式电池板(9)的输出与电路M5相连，DC-AC逆变电路M4和DC-DC转换 电路M3分别与输出开关继电器电路 M7相连，同时电路M4与开关继电器电路M7 与输出接口M8相连。本实用新型提供了一种基于单片机控制的，可折叠、便于 携带的，具有多种形式电压输出的微型太阳能光伏电站。

相变储能材料技术是近年来蓄能领域和新材料领域新兴的研究热点，该 技术对建筑节能、解决能源紧张有着重要的应用价值。相变储能技术在建筑 中有着广泛的应用，对于太阳能供热系统，由于太阳能具有间断性与能量密 度低的特点，不能连续稳定的提供热量，限制了太阳能的大面积使用，为了 蓄存不稳定的太阳能，常以蓄热水箱为蓄热设备，水为蓄热介质来维持系统 稳定运行，从而使得蓄热水箱需要放置在一个特定的房间中，占用了宝贵的 建筑面积。本成果所涉及的模块化相变箱及其构成的相变蓄能系统，其通过 采用设置多个独立腔体的技术能同时实现蓄热和末端供热的目的，同时，在 达到同样存储热量的情况下能减少传统蓄热水箱体积，还能增大蓄热水箱运 行时长，减少辅助能源设备能耗；水箱中所用相变材料相变潜热大，在相变 温度附近蓄放热温度稳定，采用封装成板片形式的技术放置于普通蓄热水箱 中，将时间和空间上分布不均不稳定的太阳能转化成稳定的热能储存在相变材 料中，可以有效增大太阳能能源利用率。 太阳能通风烟囱(Solar Chimney, SC)作为世界上最丰富、最具发展潜力 的能源资源一太阳能的被动利用技术之一，因其具有降低建筑通风与空调能耗、 改善室内空气品质及能源资源可再生等优点而广泛应用于生态建筑设计中， 是生态与节能建筑研究中的一个热点。但是传统太阳能烟囱一直存在着蓄热 能力差、工作不稳定的缺点，在没有太阳辐射的时段无法运行。本团队成果 创新点在于将相变材料与传统太阳能烟囱相耦合，相变材料是替代传统蓄热 介质的最佳选项，与显热蓄能相比，相变蓄热是种潜热蓄能模式，具有蓄能 密度高，体积小，温度变化小，相变温度选择范围宽，易于控制等优点。相 变材料耦合太阳能烟囱可以有效提高烟囱本身的蓄热能力，将多余的太阳能 贮存起来，在没有太阳辐射时使用，从而有效延长了太阳能烟囱的工作时间。 市场及经济效益分析： 在自然通风领域，目前节能设计中由于太阳能等可再生能源在时间和强 度等方面的间歇性和不稳定性，导致当前面临最大的挑战就是满足建筑的热 舒适性，传统太阳能烟囱利用普通围护结构或金属板作为蓄热介质，蓄热方 式是显热蓄热，墙体表面温度是随着太阳辐射强度的变化而变化的，墙体温 度的变化极容易引起通风量变化或人体热不舒适感。另外，烟囱蓄热墙的蓄 热能力差，在多云天气或夜间，太阳能烟囱工作效能很差或不能工作，这极 大地限制了太阳能烟囱的实际应用。同时，相比于市场常见的机械通风技术, 其能达到良好的通风效果，但是需要复杂的通风设备和动力设备，结构复杂， 而以相变太阳能烟囱为代表的自然通风技术低能耗，结构简单，仅需经过合 理布置房间的门窗位置即可形成有组织的自然风，尤其在过度季节和气候温和 地区具有广阔的应用前景。团队介绍： 本研究团队拥有一批由教授、副教授、青年教师、博士和硕士组成的高 层次科研人员及先进的科研设备，在相变传热理论和数值模拟分析等方面均 具有扎实的基础，人员组成结构合理，团队成员大都有丰富的现场实测经验 及实验室研究的工作经历。研究团队的主要研究人员卢军教授主持完成了国 家自然科学基金项目“山地城镇室外热环境预测与评价”，作为专题负责人完 成了国家科技攻关项目“长江流域住宅节能理论与策略研究"，主研完成了国 家十一五科技支撑计划子课题“城镇热岛效应机理和模拟技术研究”以及数 十项建筑可再生能源利用科研课题和工程方案的可行性研究，具有坚实的理 论基础和丰富的实验工作经验，目前正在主持完成国家自然科学基金项目“高 海拔寒冷地区室内热环境质量及调控机理研究"的研究工作。卢军教授在相 变材料在建筑领域应用研究方面有较多的工作积累，尤其是相变蓄能水箱与被 动式自然通风技术等方面取得了丰富成果，发表多篇学术论文，为团队发展提供 相关研究建议和指导。