新屋頂設備既能供電又可降溫

新設備頂層是太陽能吸收器，底層的新材料執行冷卻任務。圖片來源：每日科學網

　　據美國每日科學網站近日報道，美國斯坦福大學科學家研制出一款屋頂設備，在收集太陽能的同時，還可將建筑物的紅外輻射釋放到太空，從而助建筑物降溫。

　　據研究人員解釋，物體發出紅外輻射散熱，大部分輻射通過大氣中的粒子反射回地球，但有些輻射會逃逸進太空。如此一來，釋放出足夠多紅外線輻射的表面，溫度會比周圍低，從而達到降溫的目的。輻射冷卻技術能反射大量紅外線，可用作不會排放溫室氣體的“空調”。如果這種技術和太陽能技術能在同一個屋頂上“和平共存”，那它還有助提高太陽能電池的效率。

　　研究人員開發了一種結合輻射冷卻與太陽能吸收技術的裝置。該裝置由輻射冷卻器和位于其上的鍺太陽能吸收器組成。在輻射冷卻器中，氮化硅、硅和鋁層封閉在真空中，以最大限度減少不必要的熱損失。在波長8微米—13微米的中紅外光范圍內，太陽能吸收器和大氣都是透明的，為輻射冷卻器發出的紅外輻射提供了通向太空的通道。

　　研究團隊證明，該組合裝置可同時提供24℃的太陽能加熱和29℃的輻射降溫，而且，太陽能吸收器通過阻擋太陽熱量，還可改善輻射冷卻器的性能。

　　雖然這項技術看起來很有前景，但研究第一作者、斯坦福大學前博士后研究員陳振（音譯）認為，在將其用于商業用途之前還有很多工作要做。首先，由硒化鋅制成的紅外透明窗口仍然很昂貴；此外，太陽能吸收器和輻射冷卻器也需要更便宜的高性能材料。盡管如此，最新研究表明，可再生能源具有更多的潛力。

　　陳振說：“我認為這項技術可能徹底改變目前的太陽能電池技術，如果我們的概念得到展示和推廣，未來的太陽能電池將具備兩個功能：供電和冷卻。”