創新塗層技術 讓太陽能熱能更環保高效
科技
05-16
瑞典於默奧大學研究團隊開發出革命性的永續塗層技術,可大幅提升太陽能集熱器的效能,讓太陽熱能成為更具競爭力的環保能源選擇。這項運用奈米材料與簡易製程的創新技術,不僅提高能源轉換效率,更讓生產成本更親民。
「太陽能熱能在工業製程熱源領域極具潛力,但要真正取代傳統能源,還需要進一步提升技術競爭力。」於默奧大學工業博士學院實驗物理學博士生艾瑞克·薩爾強調。他在博士論文中證實,透過特殊設計的光學塗層薄膜,能同時最佳化集熱器的效率與耐用度。
這項研究主要針對集熱器的兩個關鍵部件進行改良:首先是覆蓋玻璃,薩爾團隊開發出具有六角形奈米孔洞的二氧化矽抗反射塗層。透過精確控制孔洞尺寸與塗層厚度,不僅提高透光率達15%,更增強了抗刮損、防汙與防潮效能,有效解決傳統塗層隨時間劣化的問題。
在集熱器接收端部分,研究提出雙重解決方案:其一是採用環保電鍍鈷鉻合金塗層,特殊的表面結構可吸收95%的太陽光譜,且製程中使用的新型鉻原料較傳統配方減少40%環境汙染。另一項突破是結合碳奈米管與二氧化矽的複合薄膜,透過超音波噴塗技術附著於經過熱處理的不鏽鋼基板,形成的氧化層使熱阻係數提升30%。
這兩種塗層的共同優勢在於能有效吸收太陽光譜,同時將熱輻射損失控製在5%以下。更重要的是,它們都採用適合大規模量產的低成本環保製程,每平方公尺生產成本可壓低至20歐元。
這項與瑞典Absolicon太陽能集熱器公司的合作研究,已直接應用於該公司的商業化產品,並申請兩項專利保護。薩爾指出:「我們證明環保、低成本與高效能可以兼得,這將是太陽能熱能大規模替代化石燃料的關鍵突破。」
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