固态降冰片烯光热薄膜：高效太阳能存储与热电转换新策略

《Advanced Functional Materials》：Solid-State Norbornadiene Photothermal Films for Efficient Solar Energy Storage

本研究针对液态光热系统热稳定性差、易泄漏等问题，开发了基于降冰片烯（NBD）分子的固态光热储能薄膜。该薄膜通过光异构化反应将太阳能转化为化学能，并在加热时以热能形式释放，最高储能密度达202 J g?1。与光伏（PV）电池集成后可吸收紫外线，降低电池温度约5°C，同时将系统效率提升约3%。该技术兼具储能与热电转换功能，为太阳能高效利用提供新方案。

　　

研究人员开发出一种基于降冰片烯（Norbornadiene, NBD）分子的固态光热（Photothermal, PT）储能薄膜，能够通过光异构化反应将太阳能转化为化学能，并在加热时以热能形式释放。团队系统评估了四种NBD分子的光吸收特性、储能性能、拉伸强度和导热系数，其中NBD4薄膜表现出最优异的储热能力，储能密度高达202 J g^?1。通过微观视角分析不同取代基和聚苯乙烯（Polystyrene, PS）浓度对NBD分子的影响机制。

当该薄膜与光伏（Photovoltaic, PV）电池结合时，可有效吸收紫外光，使光伏电池工作温度降低约5°C，同时将紫外光子以化学能形式存储，最终实现系统整体效率提升约3%。在光照处理后，NBD薄膜还可与热电发电机（Thermoelectric Generator, TEG）耦合，将储存的化学能转化为电能，提升热电转换效率。这种固态薄膜技术成功解决了液态系统存在的热稳定性差和泄漏问题，且与现有光伏模块完全兼容，显著提高了太阳能的存储与释放效率。