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背景介绍
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成果掠影
近期，香港城市大学吴伟教授和叶轩立教授团队提出了一种用于光伏增效的自适应界面蒸发冷却技术PV-SWE。该技术设计了一种可贴附于光伏背板的多孔冷却膜，巧妙利用虹吸作用使背板附着一层缓慢移动的薄水膜。太阳辐照下，水膜的蒸发过程可产生强烈的冷却效应从而降低光伏温度。研究人员还为此设计了一套硬件平台，使冷却薄膜根据气候条件自适应运行，既保证了动态气候下的可靠性，又获得了滴灌般的节水效果。室外实验证明，冷却过程按需启动可保证高辐照下光伏始终处于低运行温度。1000 W/m2照度下，该技术在商用单晶硅面板上获得了19.6°C的降温效果，提升发电量达20%。主被动结合的设计使得每小时耗水量仅为433 mL/m2，远低于其他水冷技术，且控制系统的年能耗不到1度电。研究成果以“Self-adaptive interfacial evaporation for high-efficiency photovoltaic panel cooling”为题发表于Cell姊妹刊《Device》。香港城市大学博士生李复翔为本文第一作者，吴伟教授和叶轩立教授为本文通讯作者。
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图文导读
图1. PV-SWE系统构造和运行策略。
图2. PV-SWE 样机组装过程。
图3. 实验室测试。
图4. 室外测试和气象状况。
图5. 室外对比测试结果（时间：22/12/2022）。
图6. 耐久性验证。
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作者介绍
吴伟，博士，香港城市大学副教授，硕士项目主任，国家级青年人才。研究方向包括高效热泵、高密度储能、先进热管理、可再生能源利用、零能耗建筑等。发表学术论文160余篇（其中SCI论文120余篇）、出版Springer Nature专著1部、接收Elsevier专著1部，授权/申请中美专利24项；获国际制冷学会青年奖、美国NIST杰出研究员奖、斯坦福Top2%顶尖科学家、能源与人工环境优秀青年奖、全国暖通空调杰出青年、清华特奖、清华学术新秀等荣誉；获日内瓦国际发明金奖2项、亚洲国际发明金奖4项；多次获中国制冷学会、北京制冷学会、香港工程师学会优秀论文奖；国际能源署SHC和HPT专家；任多个SCI期刊编委。
联系方式：weiwu53@cityu.edu.hk
叶轩立博士自2021年起担任香港城市大学材料科学与工程学系及能源与环境学院教授，并自2022年起担任香港清洁能源研究院副院长。他于2022年当选为香港青年科学院院士(FYASHK)，在2023年被授予英国皇家化学学会会士荣誉 (FRSC)。2023年荣获国际材料研究学会前沿材料青年科学家奖（IUMRS-FMYSA）及香港工程科技奖（HKEST Award）。在加入香港城市大学之前，叶博士于2013至2020年在华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室及材料科学与工程学院任教授。他在香港中文大学获得材料科学学士（2001年）和哲学硕士（2003年）学位，并于2008年在美国华盛顿大学完成材料科学与工程博士学位。研究方向集中于材料、界面与器件工程的综合应用，旨在提升聚合物与钙钛矿光电器件的性能。迄今为止，发表科研论文300余篇，总引用次数约45000次，H指数高达107。并在2014年至2024年连续11年被评为材料科学领域的ESI “高被引学者“。
联系方式：a.yip@cityu.edu.hk
李复翔，香港城市大学能源及环境学院在读博士生，于华南理工大学电力学院和建筑学院获学士（2018）和硕士学位（2021）。研究方向包括太阳能光伏热管理及废热利用技术、多孔材料传热传质调控等。发表高水平学术论文10余篇，授权/申请中美专利4项目；获日内瓦国际发明金奖、亚洲国际发明金奖各一项，主持香港城市大学HK Tech 300/香港科技园创新创业项目3项。
联系方式：fuxiangli2-c@my.cityu.edu.hk
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