围绕太阳能转换与利用过程中的基础科学问题，建成包括太阳能聚光、集热、热驱动化学反应分解生物质和水制氢系统、太阳能光电/光催化分解水制氢系统、“太阳-氢”新型能源动力系统在内的太阳能高效利用教学实验平台，通过前沿的多学科交叉实验训练与科学研究，培养本科生实践能力、独立思考能力、创新能力。

A平台功能

太阳能光热转化与热化学教学实验系统如图所示，为新能源科学与工程专业学生在不同阶段学习与研究太阳能聚光集热、热电转化与热化学反应利用的新原理新技术提供教学实验，满足学生进行太阳能聚光、集热及聚焦太阳能热驱动热化学反应分解生物质和水制氢、聚焦太阳能热发电等新技术相关实验训练与科学研究，培养学生在太阳能聚光设计原理、集热器设计与测试、复杂条件下太阳能吸热器腔体内多场耦合传热传质规律、生物质超临界水气化制氢反应过程、低成本长寿命高活性热化学气化制氢催化剂的制备表征筛选、系统热力学及技术经济性分析、太阳能聚焦热发电的热量传递、存储、转化和利用的原理、过程规律等太阳能热利用前沿领域的兴趣。

光电/光催化分解水制氢及功能材料教学实验系统，为本科生进行新型能源材料的物理化学合成、纳米材料和器件的微观结构与功能表征、太阳能光催化/光电化学分解水制氢转化利用等提供相关实验训练与科学研究。主要包括分子和纳米尺度设计和开发高效的光催化和光电极，以及相关功能材料，太阳能光催化/光电化学分解水制氢性能分析等，培养学生在功能材料“自底向上”化学方法设计与合成、功能化超分子纳米结构、织构化薄膜和阵列、量子调控的纳米异质结构、可见光活性异质结、量子点敏化纳米棒光催化剂与光电极材料、第二代到第三代太阳能电池等太阳能光电转化与利用前沿领域的兴趣。

“太阳-氢”新型能源动力系统集成教学实验平台，涉及太阳能的光热及其耦合利用，立足于化学、物理和化学工程、工程热力学等多学科的交叉融合，满足学生进行新型能源动力系统的集成技术等前沿的多学科交叉实验训练与科学研究，主要从材料集成化、功能模块化及系统规模化角度考虑，结合新型能源材料，通过太阳能光电/光催化分解水及太阳能热解制氢及发电方面的项目设计，构建新型的可再生能源系统，为本科生提供认知“太阳-氢”转化利用系统及相应的系统集成技术基础知识、研究内容及研究方法等方面的教学实验，培养学生在实现高效低成本的完全无污染的直接太阳能-氢能转换利用方面的实践能力。

具体实验教学功能包括：

l 太阳能辐射能测试与分析

l 槽式抛物面、碟式抛物面、复合抛物面、菲涅尔透镜等聚光集热系统调节与测试

l 太阳能平板/真空管集热器性能测试与分析

l 聚焦太阳能热驱动热化学反应分解生物质和水制氢测试与分析

l 纳米功能材料化学合成与表征

l 光催化分解水制氢性能测试与分析

l 光电化学转化过程测试与分析

l 太阳电池性能测试与分析

l “太阳-氢”转化与燃料电池氢能动力系统演示

B 服务的课程

《新能源热利用与热发电原理及系统》、《光电及光化学转化原理与应用电化学》、《生物质能转化原理与技术》、《氢能与新型能源动力系统》等。

C 培养目的

本实验平台立足于化学、物理和化学工程、工程热力学等多学科的交叉融合，以满足本科生和研究生在能源新材料开发和可再生能源系统构建的教学与科研训练要求。通过化学、物理、生物等多学科相互交叉，从分子和纳米尺度进行新材料的设计和器件开发，将构成该专业实验室的科学教学实验基础；对新型能源材料进行功能化组装和系统化集成，构建新型可再生能源系统，将构成该专业实验室的工程教学训练基础。

本实验平台将为本科生建立完善的示范实验系统，以使其获得在物理化学材料合成、纳米技术和纳米器件集成、表征、测试和可再生能源示范系统集成的研究经历和训练。通过前沿的多学科交叉，为本科生提供可再生能源与新材料相关的基础、前沿和多学科教学与实验平台。