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  太陽能驅(qū)動的界面蒸發(fā)是一種綠色、環(huán)保、低碳的淡水生產(chǎn)技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)取決于太陽能界面光蒸汽轉(zhuǎn)換器的合理設(shè)計(jì)與構(gòu)建。太陽能驅(qū)動的界面蒸發(fā)器通常由三個(gè)部分組成：將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的太陽光吸收體；將太陽光吸收體所產(chǎn)生的熱能定位于在空氣/水界面的隔熱體；能夠?qū)⑺\(yùn)輸至太陽能加熱區(qū)域的供水體。為了獲得高效的太陽能-蒸汽轉(zhuǎn)換，這三個(gè)組分的材料與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需考慮在空氣/水界面處協(xié)同促進(jìn)光熱轉(zhuǎn)換、熱局域和水供應(yīng)，即存在協(xié)同相互關(guān)系。然而，到目前為止，如何在供水體的表面構(gòu)建具有協(xié)同作用的太陽光吸收體和隔熱體仍然是太陽能界面蒸發(fā)器設(shè)計(jì)開發(fā)中的一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的課題。

  近年來，具有等離激元特性的金屬納米晶被廣泛用于太陽能界面蒸發(fā)器的光吸收體。對于單一組分等離激元金屬納米晶（例如金、銀）來說，它們在太陽光譜中往往呈現(xiàn)窄帶吸收。為了獲得高的太陽能利用率，研究者們通常采用具有寬帶光學(xué)吸收的等離激元金屬納米晶聚集體作為太陽能光蒸汽轉(zhuǎn)換器的光吸收體。然而，由于等離激元金屬納米晶體的光熱轉(zhuǎn)換效率隨自身尺寸的增大而減小，因此等離激元金屬納米晶的聚集不可避免地帶來了光熱轉(zhuǎn)換效率的降低。此外，組建聚集體還需要高金屬納米晶用量，這也不利于蒸發(fā)器的成本控制和實(shí)踐推廣。因此，如何解決使用金屬納米晶聚集體所面臨的光吸收帶寬與光熱轉(zhuǎn)換效率的調(diào)控矛盾，以及如何有效控制金屬納米晶的用量是目前基于等離激元金屬納米晶的太陽能界面蒸發(fā)器研究亟待解決的關(guān)鍵問題。

 圖7 蒸發(fā)器的太陽能海水淡化性能

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202303656