NANOSPLIT项目开发了一种含有纳米颗粒的流体，可以在太阳能光伏电池之前分离太阳光的成分。有效光产生电力，而过热的辐射则被捕获并转化为热能，用于热水、建筑物供暖或在后续开发中用于工业过程。
一个欧洲项目开发了一种能够将太阳光分配给两种不同用途的纳米颗粒流体：合适的波长被发送到光伏电池以产生电力，而产生热量的辐射则被单独捕获并转化为热能。因此，NANOSPLIT技术旨在同时产生电力和热量，同时保持太阳能电池在较低的温度下。
简而言之
1. NANOSPLIT开发了一种基于纳米流体的光谱分离器，用于同时产生可用电力和热量的混合太阳能系统。
2. 该流体使用氧化锌薄膜和金纳米颗粒来控制太阳光谱的不同成分，确保光到达光伏电池之前。
3. 可见光和部分近红外光被允许到达太阳能电池，而紫外线和与热量传输相关的红外辐射则被引导到系统的热部分。
4. 分离减少了光伏电池的加热，因为它们在高温下效率下降，并允许回收本来会变成过多热量的能量。
5. 该项目由欧盟资助，于2023年结束，但研究仍在继续，与来自欧洲和印度的合作伙伴合作，包括用于更高温度的工业热应用。
光伏电池仅将部分太阳光能转化为电力。另一部分以热量的形式被吸收，而电池的加热甚至可能降低其发电效率。
在集中光伏系统中，这一问题更加突出，其中透镜或镜子将大量光聚焦在相对较小的太阳能电池表面上。辐射强度增加了潜在的能量产出，但同时也提高了电池的温度。
光伏-热系统试图同时利用这两种能量形式。它们通过光伏电池产生电力，并回收热量用于其他用途，而不是让其在周围环境中散失。
NANOSPLIT于2021年启动，旨在改善集中光伏-热系统中的这种组合。该项目由欧盟资助，专注于在所有太阳辐射到达电池之前进行干预的光谱分离器。
其原理是根据不同波长的太阳光如何最有效地利用进行分离。对电力生产有利的辐射被传输到光伏电池，而主要导致加热的成分则被捕获以产生热能。
通过这种方式，同一来源的太阳辐射可以提供两种能源产品。系统从发送到光伏电池的光谱部分获得电力，并从流体吸收的辐射中获得热量。
项目中开发的技术使用由氧化锌薄膜和金纳米颗粒构成的混合纳米流体。这些材料以不同方式与光的不同成分相互作用，形成一个过滤器。
该流体允许可见光和部分近红外辐射通过光伏电池。同时，它吸收紫外辐射和与热量传输更强相关的红外辐射。
吸收的能量并不被视为损失。它加热流体，并可以转移到系统的热部分。
CORDIS指出，热水和空间供暖是这种热量的可能用途。后续研究还关注更高的温度，这可能允许在工业过程中使用热能。
将电池保持在较低温度下具有独立的功能。当电池温度升高时，光伏效率下降，因此去除一部分会产生热量的辐射可以保护电力性能。
较低的温度也有助于延长电池的使用寿命，限制它们在运行期间所承受的热应力。
因此，NANOSPLIT旨在利用太阳光谱总能量的更大比例，而不是仅仅最大化产生的电力。系统的性能应通过电力和回收的热能的组合来评估。
CORDIS在发布的材料中没有提供系统最终商业效率的唯一值，也没有提供任何百分比比较，以便声称与传统光伏电池相比的产量增加。
文件中也没有说明商业安装的估计成本、回收期或技术可能在何时大规模可用。NANOSPLIT仍然是一项正在开发的技术，研究在初始资助结束后继续进行。
项目结果将在2024年于罗德岛的国际会议ECOS上展示，会议专注于热力学和可持续能源转型。
在2023年项目结束后，团队继续与现有和新的欧洲及印度合作伙伴合作。公开的目标是继续在实际条件下进行开发。
当前的研究方向之一使用基于碳点的纳米流体。它们的特性可以调整，以便流体选择性地与某些颜色或波长相互作用。
材料可以组合或以不同配置构建，以改善稳定性、耐用性和效率。这一步骤可能允许将光谱分离器适应不同类型的光伏电池或热应用。
技术的发展也产生了商业活动。Solar Flow，一家从伦敦帝国学院分拆出来的公司，正在研究利用该概念在更高温度下生产工业热。
工业应用与住宅供暖不同。许多制造过程需要热量，而目前这通常是通过燃烧天然气或其他燃料来产生的。
在这些过程中使用太阳能可以减少燃料消耗和相关排放，只要所需的温度和连续性在技术和经济上得到保证。
CORDIS材料没有说明Solar Flow将在哪些行业实施首个商业安装，也没有说明正在开发的系统达到的最高温度。
在广泛使用之前，另一个需要证明的要素是纳米流体的稳定性。颗粒必须保持分散，并在反复暴露于高温和太阳辐射的系统中保持其光学和热特性。
在纳米流体中使用金也提高了在扩大生产时材料成本的问题。文件没有提供所需纳米颗粒的成本，也没有说明商业系统所需的数量。
因此，项目的结果并不代表一种新型太阳能电池的推出供消费者使用。它展示了一种管理太阳光谱的方法，仍在继续开发，以便整合到光伏-热系统中。
NANOSPLIT的协调员、伦敦帝国学院清洁能源技术教授Christos Markides将结果描述为光学和热管理如何结合在下一代太阳能技术中。
“ NANOSPLIT成功地展示了如何有效地使用先进的光学和热管理解决方案，以解锁下一代太阳能利用技术，”Markides说。
NANOSPLIT是“纳米流体光谱束分离器辅助混合CPV/T系统”的缩写。该项目于2021年启动，并于2023年结束，得到了欧盟的资助，并由伦敦帝国学院协调。
CPV/T系统结合了集中光伏和热回收。镜子或透镜将光聚焦在电池上，产生的热量被捕获并用于而不是完全散失。
CORDIS跟踪欧盟资助的研究项目及其结果。2026年8月的材料是分析项目在欧盟资助结束后发展的系列的一部分，并描述了NANOSPLIT的持续发展，而没有宣布技术的商业化。
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