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无机近红外吸收纳米材料的研究进展

吴思远魏子晗

菲涅尔式聚光光伏光热（cpv/t）集热器由线性菲涅尔透镜、集热管、光伏电池板及同步跟踪装置等组成，基本结构及光路特征如图1所示。线性菲涅尔透镜将入射太阳光聚焦至光热管，光热管内分频流体吸收目标波段之外的光，收集因光热效应而产生的热能；聚焦后的太阳光通过分频流体后，目标波段之外的光被吸收，具有高光谱响应的目标波段照射到光伏板上，光伏板通过光伏效应产生电能。制备具有理想特性的分频流体对于提高集热器效率具有重要作用。

传统硅基光伏板在640～1080nm波段具有较高的光电响应效率和较低的光热耗散率，是光伏发电的理想波段。为实现光伏板的热管理，分频流体需要吸收其余波段的太阳光。而工业丙二醇具有良好的光谱吸收特性，搭配油红染料，即可对紫外波段及除红光以外的可见光波段进行吸收，与目标波段的差距仅存在于1080～1400nm的近红外波段。

相变纳米胶囊具有潜热高、相变过程连续稳定的优点，是分频流体的理想基础流体。将近红外吸收纳米材料掺杂到胶囊中进行改性，制备具有目标波段近红外吸收性能的相变纳米胶囊，既能保证传热流体良好的分频特性，又能利用相变胶囊本身的优势，如高潜热、相变体积变化小等优势，得到良好的传热流体。

因此，寻找合适的近红外吸收材料作为胶囊改性材料来制备具有良好近红外吸收特性的相变纳米胶囊是当前研究的重点。下文将从金属基、半导体、碳基以及稀土基4个方面对无机近红外吸收材料进行综述。

[29]李冬冬，杨添，马昕宇，等.基于nayf4的近红外激发上转换发光材料的发光特性[j].光子学报，2020，49（7）：125—131.