近日，物理科學與技術學院教師張亞芳、薛國斌等人在光波導內通光加速太陽能相變蓄熱研究方面取得進展，相關成果“Accelerating the solar-thermal energy storage via inner-light supplying with optical waveguide”發表在6月份的nature communications雜志上，青年教師張亞芳博士為第一作者，薛國斌、劉宏教授為通訊作者，濟南大學為唯一作者單位。《Nature Communications》是自然斯普林格集團下屬Nature系列期刊中的綜合類子刊，影響因子17.694。
高效、穩定的利用“取之不盡、用之不竭”的太陽能，對于緩解化石能源危機、保護“青山綠水”具有重要意義。在各種太陽能利用技術中，太陽能蓄熱技術通過利用蓄熱材料將太陽能以熱能形式儲存起來，以應對太陽能間歇性的問題，很好的權衡了能量供給與需求在時間尺度上的不平衡關系。不過各種蓄熱材料特別是相變蓄熱材料如石蠟、熔融鹽等，熱導率一般較低，導致蓄熱速率較低，特別是在大功率蓄熱中，甚至會因為能量累積出現局部過熱現象，進而影響蓄熱效率和穩定性。
近期，來自濟南大學的薛國斌教授、劉宏教授團隊提出了一種內通光模式增強太陽能相變速率的策略，通過側發光光波導纖維將太陽光傳輸到石蠟-石墨烯復合材料中，在空間維度上調節太陽熱轉換界面。這種內部供光模式避免了蓄熱材料（PCM）表面過熱，充能速率比表面照射模式提高了123%，太陽能熱效率提高到94.85%。此外，采用內通光供能方式的器件在大型室外也能有效工作，表明了該熱固定定策略在實際應用中的潛力。該研究成功以“Accelerating the solar-thermal energy storage via inner-light supplying with optical waveguide”為題，發表于Nature communications，第一作者為濟南大學物理學院張亞芳博士。
撰稿：伊夢寒 編輯：趙華磊 編審：張偉
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