帝国工程师和一个全球专家团队已经审查了混合太阳能产业的技术选择、创新和机会。
他们预计，如果本研究中提到的系统按照建议安装，到2030年，混合光电热技术可以使全球排放量进一步下降约3%(约6亿吨二氧化碳)。
由帝国理工大学化学工程系的Christos Markides教授领导的研究小组已经编制了一份全面的指南，介绍了各种混合光伏-热(PV-T)太阳能技术和能够利用太阳能的系统。这些可以发电，也可以提供加热和其他有用的输出。他们还就有前途的技术发展向研究人员提出了建议，并建议安装人员和政策制定者采用最有效、最经济的技术。
他们的研究结果发表在《能源与燃烧科学进展》杂志上。
科琳·法雷尔采访了马基德斯教授以了解更多信息。
太阳能是我们所能获得的最清洁的能源之一。专门设计的系统可以利用太阳能集热器捕获太阳辐射，并将其转化为电能、热能和其他有用的输出。这些系统具有巨大的潜力，可以满足全球对能源和清洁水日益增长的需求，同时在实现我们的环境和碳减排目标方面发挥核心作用。有几种类型的混合太阳能系统，以及不同的收集和储存能量的方法。
通过对现有和正在开发的技术的全面研究，我们希望找到收集太阳能的创新方法，以各种形式产生能源或其他有用的输出，以及降低成本的机会，同时提高此类太阳能装置的性能、有效性和可靠性。我们还热衷于评估这些系统在能源生产和碳减排方面的全球潜力。
我们希望我们的工作将影响下一代技术发展，并在全球各地的设施中增加太阳能技术的采用。
PV-T太阳能系统可用于各种应用，包括发电，加热或冷却供应，干燥，脱盐，以及热电联产，或冷却，热电联产，甚至制氢。
在每种情况下，最合适的PV-T系统类型取决于当地的天气条件和所需的能源需求。例如，在低纬度地区，热虹吸式PV-T水系统可以潜在地产生足够的热水，以满足大多数家庭对生活热水的全部需求。在这些系统中，储罐位于比收集系统更高的位置，并利用对流，热水上升，冷水下沉。不需要泵或控制器，因此系统相对便宜，简单可靠。
在高纬度地区，室外温度可能降至水的冰点以下，闭环PV-T水系统可能更合适。在这些系统中，太阳能收集板包含一种不会冻结并吸收热量的流体，通过热交换器将其输送到建筑物中。
基于空气的PV-T系统，利用空气作为传热流体，是在水供应有限的应用中提供空间加热的有趣替代方案。
许多太阳能装置，特别是老旧的，使用传统的光伏板或太阳能热(即热水)收集器来发电。最近，混合光电-热(PV-T)集热器引起了人们的关注，因为这种技术利用太阳能同时产生电能和有用的热量。他们吗?可以实现超过70%的总太阳能转换效率，大大超过传统PV板的电力效率，平均为10- 25%。
对基本的光伏板和太阳能热水系统进行了许多创新和最先进的设计修改。一个重要的研究领域集中在集热器设计的改进，如改进吸热器设计，隔热玻璃或气凝胶层的参与，相变材料的使用，所有这些都改善了PV-T集热器的热性能。另一个研究方向涉及下一代高性能光伏电池技术，旨在最大限度地提高电力效率。最后，选择性涂层、光谱分裂技术和纳米流体的使用受到了极大的关注，因为它们提高了PV-T集热器的热效率和电效率。
混合PV-T太阳能技术是一种可再生能源解决方案，具有显著的潜力，可以增加从太阳获得的有用能量。这些技术可以提高可再生能源的比重，减少排放，改善空气质量，减少对化石燃料的依赖。通过巩固这一领域的最新进展，我们的目标是刺激进一步的发展和采用机会。
我们希望我们的综述文章能够启发和指导该领域未来的合作、创新、研究和开发，以及对这些有前途的技术的采用。在提高这些技术的性能、效率和可扩展性以及降低成本方面，存在着巨大的潜力。
我们的研究结果也为政策制定者、能源规划者和决策者提供了丰富的资源，以实现可再生能源和可持续能源的未来。我们查看了IRENA REmap (IRENA:国际可再生能源机构;REmap:可再生能源路线图)。我们认为，如果本研究中提到的系统按照估计的那样安装，到2030年，混合光电热技术可以在10年内进一步减少全球约6亿吨二氧化碳的排放量(约3%)。我们对全球PV-T系统碳减排潜力的评估有助于为可再生能源激励、基础设施发展和全球脱碳的政策决策提供信息。
我们已经成立了一个分拆公司Solar Flow，将一种特殊的混合PV-T太阳能集热器概念商业化。由?能源安全和净零的部门，太阳流目前正在与我领导的伦敦帝国理工学院的团队合作，设计和制造高温?PV-T收藏家?用于工业脱碳。我们仍处于项目的设计阶段，目标是在2024年初用这种设计进行室外测试。
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《太阳能混合光电热(PV-T)集热器和系统综述》发表在《能源与燃烧科学进展》上。
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