太阳能驱动清洁水生产一直被认为是解决全球水资源短缺问题的有利途径。近年来，界面式太阳能蒸汽系统通过将太阳能定位于太阳能光热转换材料界面上，从而大大提高了水的蒸发效率。然而，由于入射太阳光和水蒸汽之间存在强烈的相互干扰现象，导致了能量的巨大损失，进而限制了水蒸发和收集的最终效率。因此，水的比产率(SWP，每小时每太阳辐射面积下的水收集量，反映太阳能生产水的实际效率)仍远未达到令人满意的水平。
有鉴于此，清华大学曲良体教授，程虎虎教授、瑞典斯德哥尔摩大学袁家寅副教授等人，设计并开发出一种全新的Janus界面太阳能水蒸汽发生系统，有效避免了水蒸气对太阳光的干扰作用，从而实现具有优异的光热转换效率和实用的清洁水收集性能。
本文要点
1）设计的Janus界面太阳能蒸汽发生器(J-SSG)，可以将入射的太阳光与产生蒸汽的位置进行有效分离，并使其协同工作，避免了传统设计中同一表面上入射光和逸出蒸汽之间的相互干扰现象，从而大幅度提高海水淡化制备清洁水的性能。。
2）所制备的100 cm2大面积的J-SSG系统在1个太阳光照射下可以实现高达2.21 kg m-2 h-1的比水生产率（SWP）。更重要的是，J-SSG器件的Janus界面设计方便了实际的水收集，在一个简单的集成水生产系统中可提供1.95 kg m-2 h-1的高SWP值，SWP效率甚至达到创纪录的88%。
3）这种J-SSG器件可以在大范围的阳光入射角下实现高效光吸收。在室外实验中，该系统可在每平方米采集10 L饮用纯净水(北京，太阳能~15 MJ m-2 day-1)。
总之，该工作设计的独特Janus界面工程为海水淡化制备纯净水提供了一种新的策略。
参考文献：
Houze Yao et al. Janus-interface engineering boosting solar steam towards high-efficiency water collection. Energy Environ. Sci., 2021.
DOI: 10.1039/D1EE01381E
https://doi.org/10.1039/D1EE01381E
