寧波材料所在功能性纖維素基材料轉化利用治理光污染方面獲進展

在現代建筑中，為了滿足居民采光需求，玻璃門、窗、幕墻等透明構件不可或缺。然而，這些透明構件會引起太陽光的反射。除了光能浪費外，這些透明構件還容易造成嚴重的室外光污染問題。雖然簡單增加玻璃組件的透明度可以有效減少室外光污染，但過多的光線、光能進入室內會對人體造成眩光、疲倦、神經衰弱等問題，并增大室內空調系統的承載壓力。作為有望解決光污染問題的光伏技術新模式，建筑光伏一體化（BIPV）要求透明構件具有一體化、簡潔化、美觀化的結構特點，并可同時提供綠色能源，提高建筑節能水平。如何在保證建筑宜居的基礎上，開發可用于BIPV透明構件的光伏材料與器件，協同提高太陽能利用率和抑制光污染，已成為光伏技術領域的重要研究方向。

中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員朱錦和那海寧帶領的生物基高分子材料團隊，致力于生物質轉化利用技術與應用研究，圍繞非糧生物質基高性能及功能材料開展了多項工作。近日，該團隊基于非糧生物質纖維素所特有的散光本質及碳量子點擁有的熒光發光能力，開發出可同步實現對自然光散光及熒光發光的微纖化纖維素/碳量子點復合體，并通過原位自由基聚合的方法將其均質嵌入到有機玻璃中，形成了一類新型的散光-發光型太陽能聚光器（S-F LSC）。研究顯示，利用S-F LSC可同步實現太陽光的廣譜光電轉化利用和光污染抑制。S-F LSC的可見光透過率為77.87%，反光率僅為9.99%。同時，S-F LSC展現出優于傳統LSC的光電轉化效率。

相關研究成果以Fabricating scattering-fluorescent luminescent solar concentrator synchronously to achieve broad-spectrum solar energy utilization and light pollution inhibition為題，發表在《能源與環境科學》（Energy & Environmental Science）上。研究工作得到國家自然科學基金、海南省重點研發專項、寧波市公益性科技計劃重點項目的支持。