太阳能电池有个弱点：阳光越强，电池越热，而过热的电池效率会下降。欧盟资助的NANOSPLIT项目找到了绕开这一问题的办法——由氧化锌片层和金纳米颗粒构成的混合纳米流体，它们像智能光学滤光片一样工作。一部分阳光被转化为电能，其余部分则变成可用于热水或室内供暖的有用热量——最后，你还可以测一测自己是怎样用能源的。
欧盟资助的NANOSPLIT项目于2021年开始，目标是改进聚光光伏光热（PV-T）系统。这类混合设计可以同时产生电力和高温热量。
它们的原理是：用透镜或反射镜把阳光聚集到很小的电池面积上，而这一过程中产生的多余热量会被收集起来，而不是白白浪费。
传统的PV-T系统有一个弱点。太阳辐射强度很高时，温度也随之上升——而过热的光伏电池效率会下降。
NANOSPLIT的办法是研制基于纳米流体的光谱分离器。它们对入射的阳光进行过滤：把最有用的波长引向太阳能电池，同时吸收那些不被利用、会产生热量的波长。这些热量随后可用于热应用，例如生活热水或室内供暖。
该项目的突破在于由氧化锌片层和金纳米颗粒组成的混合纳米流体。二者结合在一起，就是智能滤光片。
在滤光片内部，阳光被分成两条路径：
简言之，太阳光谱的每一部分都去往最有用的地方，而不是在电池里变成多余的热量而损失掉。
团队在希腊罗德岛举行的ECOS 2024会议上展示了研究成果。在国际会议上分享成果，对任何一项新能源技术来说都是重要的一步，因为这能让其他研究类似问题的专家了解这一构想。
NANOSPLIT已于2023年完成，但故事并没有就此结束。团队一直在与欧洲和印度的合作伙伴共同推进后续开发。
其中一条研究路线聚焦于碳点纳米流体，这种流体可以针对特定的光波长进行“调谐”。与此同时，伦敦帝国理工学院（Imperial College London）的衍生公司Solar Flow正在探索更高温度的工业热应用。
这表明，一个研究项目可以同时通向多个新方向：实验室里的新材料，以及一家着眼工业用途的公司。
项目协调人、伦敦帝国理工学院的克里斯托斯·马基德斯（Christos Markides）这样总结成果：“NANOSPLIT成功证明了先进的光学和热管理方案如何开启下一代太阳能技术。”
对于物理、材料科学或能源工程专业的学生来说，NANOSPLIT很好地说明了光学、化学和热力学如何在同一个装置中结合。
混合PV-T系统的整体效率更高，因此已经优于单独的光伏或太阳能光热系统。通过分离光谱，NANOSPLIT把这一优势又向前推进了一步：既利用了整个太阳光谱，又让电池保持在较低温度。
NANOSPLIT找到了绕开聚光PV-T系统主要弱点——太阳能电池过热——的办法。其由氧化锌片层和金纳米颗粒制成的混合纳米流体可以分离阳光，把可见光和近红外光送往电池，把紫外和红外波长送往热组件。项目已于2023年结束，碳点纳米流体和工业热应用方面的工作仍在继续。
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