近日，香港理工大学吕琳教授团队在Energy Engineering期刊发表题为“Solar- and/or radiative cooling-driven thermoelectric generators: A critical review” 的文章。在这篇文章中，作者对太阳能和/或辐射制冷驱动的温差发电器领域的文献进行了大量检索，以求探索自然界冷热源在无源温差发电体系中所发挥的作用，对其系统配置、性能和应用进行综述，同时发表了这一领域属于自己的见解，通过对这方面内容的总结和拓展，以期在未来无源驱动的温差发电器体系会有更深入的研究和更显著的科研成果。
文章详情
1.研究背景
能源是现代社会的支柱，但传统能源转换技术效率低且环境污染严重。基于塞贝克效应的热电发电机成为可持续解决方案，具安静、无振动、环保和可靠等优点。然而，太阳能和/或深空驱动的热电发电机系统配置、性能和应用缺乏深入分析。在热与光学管理、吸收器材料、冷却器材料及优化策略方面仍存在挑战。本工作旨在全面阐述这类热电发电机的工作机制和优化策略。
2.研究亮点
本文全面介绍了太阳能驱动热电发电机的非聚光、聚光和聚热策略，非聚光辐射冷却驱动的热电发电机，以及由太阳能和辐射天空冷却驱动的单涂层和双涂层方法。此外，文章还涵盖了太阳能吸收器和辐射冷却器的材料。并且从系统配置、太阳能吸收器和辐射冷却器的新材料、数值模拟技术和先进的热管理技术探讨了太阳能和/或辐射冷却驱动的热电发电机的工作机制。最后，揭示了太阳能和/或辐射冷却驱动的热电发电机未来的研究方向和前景。
3.研究结论
从太阳和外太空收集可再生能源，持续生产清洁电力，为解决能源危机和实现低碳未来提供了有希望的解决方案。这种绿色能源收集技术具有广泛的应用，尤其可以使电力基础设施有限的地区以及微电子和可穿戴设备受益。直接转换太阳能和/或利用辐射冷却电能为可再生能源发电和被动冷却提供了独特的优势。在此过程中，先进的热管理技术显得尤为重要，因为它们在有效分散大量热能和保持稳定的输出功率方面发挥着至关重要的作用。
4.研究展望
创新的系统配置包括与其他能源转换技术的集成，以及优化集成系统性能。实施先进的管理策略对于最大化集成系统的性能至关重要，包括微通道冷却、热管、相变材料等创新冷却方法。精确的建模对于理解和预测系统在复杂动态环境中的行为至关重要。需要开发更精确的数值模型，以考虑非均匀温度分布、材料各向异性等因素。探索和开发新材料以增强吸涂层的太阳吸收率和/或辐射冷却发射率，以优化太阳能吸收转化和热量散发。热电发电机在多个领域拥有广泛的应用前景，包括结合热电联产系统、为便携式电子设备供电、建筑物集成和离网电力生成等。
5.引用格式
APA Style
Wang, J., Lu, L., Jiao, K. (2024). Solar- and/or radiative cooling-driven thermoelectric generators: A critical review. Energy Engineering, 121(10), 2681-2718. https://doi.org/10.32604/ee.2024.051051
作者介绍
通讯作者吕琳教授拥有暖通空调与制冷工程学士和硕士学位，以及可再生能源博士学位。2006年加入香港理工大学，现任职教授。她在新能源和建筑能源领域成绩卓越，为科睿唯安（Clarivate Analytics）全球高被引学者(工程) 和Stanford全球前2%顶尖科学家(能源)。她在动力工程及工程热物理领域大中华区（包括大陆和港澳台）排名25，大中华区所有学科科研人员中排名2472 (来源: 全球学者库 “2023全球学者学术影响力排名(终身学术影响力榜)”。吕琳教授在可再生能源和建筑能源工程领域享有很高的声誉，目前已在相关领域出版了6本书籍/章节，并发表了320多篇被SCI引用的期刊论文（包括ACS Nano，Advanced Science， Carbon Energy等），总引用量22808次，h指数73 (Google Scholar）。她的研究工作获得香港研究资助局（GRF）、香港创新科技署（ITF）、香港环境保护署（ECF）、香港政策创新与协调办公室（PPR）、香港建筑业发展研究所（CII）、广东省科技厅、香港学者学会和中国博士后理事会（香港学者）、香港电机工程署（EMSD）以及中国石化在内业界伙伴的广泛支持和资助，作为负责人，承担项目累计金额达4000万港币。目前，她担任能源学会（香港分会）主席和香港太阳能协会副主席，其它公职主要包括香港清洁生产伙伴计划项目管理委员会(PMC)委员、创新科技署企业支援计划评审委员会委员、创新科技署香港认可处能源管理体系认证专案组成员、创新科技署科技创业培育计划评审委员会委员等。她是国际期刊《Sustainability》（IF 3.889）的主编 (Editor-in-Chief (Energy Sustainability)，也是《Renewable and Sustainable Energy Reviews》（IF 16.799）、《Applied Energy》(IF 11.446) 、《Renewable Energy》(IF 8.7)的客座编辑，以及《Frontiers in Built Environment》和《Energy Engineering》的副编辑。她还担任多个国际知名期刊的编辑委员会成员，包括《Energy》(IF 8.857)、《Energy and Built Environment》、《Energy Storage and Saving》等。吕琳教授的科研成果在本地和国际学术界、工业界、政府新能源政策制定方面贡献杰出，尤其在建筑太阳能和宇宙冷源智慧利用、建筑被动式冷却/节能技术和建筑纳米涂层开发的科研成果，广获奖项，得以工业界广泛应用。
团队合影
EE期刊简介
主编
Prof. Zhe Chen, Aalborg University, DENMARK
Prof. Wenming Yang, National University of Singapore, SINGAPORE
Energy Engineering, 简称EE，ISSN:0199-8595(print)，ISSN:1546-0118(online)《能源工程》是一本开放获取的同行评审期刊，致力于能源工程方面的研究，它旨在邀请研究人员、工程师、科学家、技术专家、规划人员和政策制定者展示他们在所有重要能源主题上的原创研究成果和发现。特别是能源的产生、转换、节约、利用、储存、传输、系统、技术和可持续性，能源的分配和管理，以及能源技术和政策对社会的影响。
目前，该期刊已被Ei Compendex/Engineering Village (Elsevier); Scopus (Elsevier);WorldCat (OCLC); Google Scholar; Letpub等国际数据库平台收录。官方邮箱：energy@techscience.com
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