太阳能热水净化是一种提供饮用水的环保方式。然而，可用的蒸发器材料具有固有的几何限制，导致在现实生活中的实际蒸发效率低。近日，罗切斯特大学Guo Chunlei、Subhash C. Singh报道了一种由纳米结构超吸黑色金属（SWBM）表面制成的二维平面界面蒸发器，该蒸发器通过跟踪太阳，吸收几乎所有入射的太阳能，将水从储水器中抽出到加热表面上，并在有或没有阳光的情况下自动排出盐，从而可以实现免维护和连续的海水淡化。

本文要点：

1) 在1个太阳光照射下，SWBM蒸发器在封闭系统中的蒸发率为2.59±0.11 kg m⁻² h⁻¹，约为其在开放系统中性能的70%（3.69±0.11kg m²h^−l）。当使用大量水蒸发焓计算蒸发效率时，在室外操作中实现了325%的记录值。高于理想的效率是由于低蒸发阻力、薄膜传热和蒸发焓降低的综合作用。在25°太阳照射下的室外蒸发率甚至超过了在理想实验室条件下一个太阳法线入射下所达到的最高测量值。

2)该系统在所有太阳能位置的所有季节都能高效运行，这是其他现有太阳能蒸发器无法实现的。在夏季的6月，当太阳在地平线上时，中午的室外水蒸发率为3.6 kg m⁻² h⁻¹（244%的效率），日出和日落时的室外水的蒸发率为2.45 kg m⁻² h^-1（166%效率）。与水平放置的相同面板相比，SWBM面板的太阳能跟踪效应在夏季可提高40%-65%的性能，而在冬季则可提高100%-300%。

参考文献：

Subhash C. Singh et.al Real-Life Solar-Thermal Water Purification Exceeding 300% Efficiency Using 2D Planar Interfacial Evaporator Adv. Functional Mater. 2025

DOI: 10.1002/adfm.202501538

https://doi.org/10.1002/adfm.202501538