建築物反射光引起(qǐ)的光污染嚴重威脅全球環境和人類健康。在現代建築中，爲了滿足居民采光需求，玻璃門、窗、幕牆等透明構件不可或缺。然而，這(zhè)些透明構件不可避免地會引起(qǐ)太陽光的反射。除了光能(néng)的浪費外，還(hái)容易造成(chéng)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(guò)多的光線、光能(néng)進(jìn)入室内會對(duì)人體造成(chéng)眩光、疲倦、神經(jīng)衰弱等一系列問題，同時也增大了室内空調系統的承載壓力。作爲有望解決光污染問題的光伏技術新模式，建築光伏一體化（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(néng)源，提高建築節能(néng)水平。如何在保證建築宜居的基礎上，開(kāi)發(fā)可用于BIPV透明構件的光伏材料與器件，協同提高太陽能(néng)利用率和抑制光污染，已成(chéng)爲光伏技術領域的重要研究方向(xiàng)。

中國(guó)科學(xué)院甯波材料技術與工程研究所生物基高分子材料團隊在朱錦研究員和那海甯研究員的帶領下長(cháng)期從事(shì)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(néng)及功能(néng)材料開(kāi)展了多項卓有成(chéng)效的研究工作。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(fā)光能(néng)力，開(kāi)發(fā)出可同步實現對(duì)自然光散光及熒光發(fā)光的微纖化纖維素/碳量子點（MFC/CQDs）複合體，并通過(guò)原位自由基聚合的方法將(jiāng)其均質嵌入到有機玻璃中，由此形成(chéng)了一類新型的散光-發(fā)光型太陽能(néng)聚光器（S-F LSC）。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(guò)率爲77.87%，反光率僅爲9.99%。同時，所制備的S-F LSC展現出明顯優于傳統LSC的光電轉化效率（達到8.61%）。S-F LSC所具有的廣譜太陽能(néng)利用和光污染抑制的協同作用，使其有望成(chéng)爲未來綠色社區建設中的關鍵透明節能(néng)構件。

該工作由2022級碩士生靳晨凱在朱錦研究員和那海甯研究員的指導下完成(chéng)，并以“Fabricating scattering-fluorescent luminescent solar concentrator synchronously to achieve broad-spectrum solar energy utilization and light pollution inhibition”爲題，發(fā)表在Energy & Environmental Science上（DOI: 10.1039/D4EE01157K）。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項目（21978310）、甯波材料所所長(cháng)基金重點項目（E30204QF21）、海南省重點研發(fā)計劃項目（ZDYF2023XDNY053）、甯波市公益性科技計劃重點項目（2021S020）的支持。

圖(a)散射-熒光太陽能(néng)聚光器的設計合成(chéng)示意圖；(b)以微纖化纖維素/碳量子點（MFC/CQDs）和MFC分别作爲發(fā)光物質制備的太陽能(néng)聚光器的光電轉化效率圖；(c)以MFC/CQDs和MFC分别作爲發(fā)光物質制備的太陽能(néng)聚光器的可見光透過(guò)率和反射率圖；(d)與傳統太陽能(néng)聚光器相比的性能(néng)對(duì)比圖

（高分子與複合材料實驗室  那海甯）