99.3%！一種新型“納米黑甲”剛剛問世，它幾乎能吞噬所有照射到它的陽光，在600°C的高溫“煉獄”中毫發(fā)無損，這可能讓太陽能塔的發(fā)電效率高到離譜！

這項研究可能為下一代聚光太陽能（CSP，即“太陽能塔”）技術帶來革命性突破。它由西班牙巴斯克大學（EHU）和美國加州大學圣地亞哥分校（UCSD）的科研團隊聯(lián)手打造，由首席研究員I?igo González de Arrieta博士領導。這篇重磅論文最近登上了《太陽能材料與太陽能電池》（Solar Energy Materials and Solar Cells）雜志。

在廣袤的沙漠中，成百上千面鏡子（定日鏡）將陽光聚焦于一座高塔的塔頂。這，就是聚光太陽能塔，這個塔頂，就是中央接收器。

它的任務只有一個：黑！

它必須像宇宙黑洞一樣，將所有匯聚而來的光能吃干抹凈，一絲一毫都不能反射，然后將這些能量傳遞給熔鹽，讓它去發(fā)電。

問題是，上哪兒去找這種又黑又能“抗揍”的材料？

你可能聽說過大名鼎鼎的“垂直排列碳納米管”（VACNTs），它確實黑得深邃，吸收率也能達到99%左右。

但是！這家伙是個“脆皮”。

它極度嬌氣，在太陽能塔那種動輒幾百上千度的煉獄里，它根本活不下去。正如Arrieta博士吐槽的：碳納米管在高溫和高濕下根本不穩(wěn)定。它怕水，更怕熱，很快就會氧化撲街。

一個連600°C都扛不住的材料，怎么敢去太陽塔上發(fā)電？

難道就沒有一個靠譜的六邊形戰(zhàn)士了嗎？

科學家們把目光投向了一種更“硬核”的材料——鈷酸銅（CuCo2O4）。

這是一種耐火材料，天生就骨骼清奇?？茖W家們用一種巧妙的“水熱法”，在基底上種出了一片密密麻麻的“納米針林”（Nanoneedles）。

這種微觀結構本身就是一個完美的光學陷阱。光線一旦照射進來，就像掉進了“萬針迷宮”，在無數(shù)針尖之間左彈右彈，根本找不到出去的路，最后被“扎”得能量耗盡，乖乖變成熱量。

這已經很黑了，但科學家們覺得，還不夠……

他們決定給這些納米針穿上一層薄薄的“魔法外衣”——鋁摻雜氧化鋅（AZO）

當這層外衣披上的瞬間，奇跡發(fā)生了。

數(shù)據顯示，該材料的反射率在紫外到近紅外（0.3-2μm）的超寬光譜范圍內，暴跌到1%以下！綜合“太陽能加權吸收率”高達驚人的99.3%

更恐怖的是，它還是個廣角黑洞。

普通材料最怕光線斜著射，角度一大會瘋狂反光。而這種新材料，即使光線從70°的刁鉆角度斜射過來，它依然“黑”得紋絲不動，照單全收。

為什么這層外衣這么神奇？

因為AZO是一種透明導體，這個身份簡直是為“吸光”而生。它就像一個精通兵法的陷阱大師，會“變臉”：

1. 在可見光波段（陽光主力）：它扮演“透明人”，充當完美的抗反射涂層，誘騙光線趕緊進來：來呀，里面請！
2. 在中紅外波段（熱能區(qū)）：它立刻“變臉”，露出導體的真面目，變得不透明且高吸收，堵住光線的退路：來了，就休想走！

它完美地結合了納米結構的物理陷阱和AZO涂層的光學陷阱，把陽光“吞”得死死的。

那么，它抗不抗造？

實驗證明，在高達600°C的空氣中反復炙烤后，它的光學性能依然堅挺，沒有絲毫衰減。這才是太陽塔真正需要的“硬核玩家”。

相比之下，碳納米管已經“熱死”在起跑線上了。

這項研究意味著，我們距離更高效、更穩(wěn)定、更耐用的太陽能塔又近了一大步。這種“AZO納米黑甲”不僅是太陽能吸收器的完美材料，甚至可以用在紅外成像、熱輻射等領域，替代昂貴且脆弱的碳納米管。

研究人員表示，這還沒到極限。未來他們還將嘗試更“導”的涂層（比如氮化鈦），向99.5%甚至更高的吸收率發(fā)起沖擊。

簡直就是科學界的葛朗臺啊，都這了還不放過！

參考文獻：

I. González de Arrieta, et al. AZO-coated refractory nanoneedles as ultra-black wide-angle solar absorbers. Solar Energy Materials and Solar Cells, 293 (2025) 113840.