7月31日-8月3日,由教育部高等教育司发起,全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛委员会主办,东南大学承办的“建行杯”第十六届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛落下帷幕。我院学子共获得一等奖1项、二等奖3项、三等奖1项总计5项奖项,获奖数量创学院自参赛以来的最好成绩。
本届大赛以“节能减排、绿色能源”为主题、紧密围绕国家“双碳政策”,吸引来自全国638所高校,共5万余名师生报名参赛,有效作品总数6852件,创大赛历史新高。其中,由材料电磁过程研究教育部重点实验室刘晓明、王强老师指导,新能源科学与工程、能源与动力工程专业郭金正、谢雨航、李留坤、索婷婷、刘才溢、朱欣颖等同学完成的作品《“冬暖夏凉”——一种基于选择性吸收超材料的暖电互补系统》首获一等奖。
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中国科学院院士何雅玲教授
来到我校作品展区指导
据悉,全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛是由教育部高等学校能源动力类专业教学指导委员会指导,全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛委员会主办的大学生课外科技作品和社会实践调查竞赛。该竞赛是全国普通高校学科竞赛排行榜认定的重要竞赛之一,已成为全国高校能源动力领域最具影响的赛事之一,具有较大的社会影响力,也是《太阳集团tyc33455学生创新创业竞赛星级分类表》认定的六星级高水平竞赛。
一等奖项目介绍
“冬暖夏凉”
——一种基于选择性吸收超材料的暖电互补系统
光热利用是一种对太阳能高效环保的利用方式,主要依靠选择性吸收涂层实现,理想的吸收涂层应具备在可见光波段高吸收、红外波段低发射的特性。但目前的传统涂层太阳能吸收率低,自身发射率高,难以实现太阳能高效利用。为此,本团队创新性地设计出基于金属纳米微球相切宽频吸收理论的选择性吸收超材料,将整体吸收率提高到94%;同时利用MIM(金属颗粒-介质-金属)三层结构的F-P谐振腔将发射率降至0.08,使得太阳能转化效率达到80%以上;且涂层以Al、SiO2为主要原料,厚度在120nm左右。兼顾厚度薄、成本低、吸收率高、吸收频带宽、发射率低等优点。
为高效利用涂层所吸热能,本团队设计一套暖电互补系统:由超材料光热模块、夏季热电发电模块、冬季循环供暖模块三部分组成。该系统有两种应用情形:在春夏季,由涂层吸收太阳能为热电片热端供热,进行温差发电给室内制冷设备供能;在秋冬季,以水作为储热介质,水箱与热电片冷端接触,加热后的水并入供暖系统,为居民供暖。实现太阳能光热的多级、高效利用,助力“节能减排”和我国“双碳”政策的落实!