新屋頂設(shè)備既能供電又可降溫

新設(shè)備頂層是太陽(yáng)能吸收器，底層的新材料執(zhí)行冷卻任務(wù)。

圖片來(lái)源：每日科學(xué)網(wǎng)

據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)斯坦福大學(xué)科學(xué)家研制出一款屋頂設(shè)備，在收集太陽(yáng)能的同時(shí)，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(jù)研究人員解釋，物體發(fā)出紅外輻射散熱，大部分輻射通過(guò)大氣中的粒子反射回地球，但有些輻射會(huì)逃逸進(jìn)太空。如此一來(lái)，釋放出足夠多紅外線輻射的表面，溫度會(huì)比周圍低，從而達(dá)到降溫的目的。輻射冷卻技術(shù)能反射大量紅外線，可用作不會(huì)排放溫室氣體的“空調(diào)”。如果這種技術(shù)和太陽(yáng)能技術(shù)能在同一個(gè)屋頂上“和平共存”，那它還有助提高太陽(yáng)能電池的效率。

研究人員開(kāi)發(fā)了一種結(jié)合輻射冷卻與太陽(yáng)能吸收技術(shù)的裝置。該裝置由輻射冷卻器和位于其上的鍺太陽(yáng)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(zhǎng)8微米—13微米的中紅外光范圍內(nèi)，太陽(yáng)能吸收器和大氣都是透明的，為輻射冷卻器發(fā)出的紅外輻射提供了通向太空的通道。

研究團(tuán)隊(duì)證明，該組合裝置可同時(shí)提供24℃的太陽(yáng)能加熱和29℃的輻射降溫，而且，太陽(yáng)能吸收器通過(guò)阻擋太陽(yáng)熱量，還可改善輻射冷卻器的性能。

雖然這項(xiàng)技術(shù)看起來(lái)很有前景，但研究第一作者、斯坦福大學(xué)前博士后研究員陳振(音譯)認(rèn)為，在將其用于商業(yè)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(yáng)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(shuō)：“我認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)可能徹底改變目前的太陽(yáng)能電池技術(shù)，如果我們的概念得到展示和推廣，未來(lái)的太陽(yáng)能電池將具備兩個(gè)功能：供電和冷卻。”