据美【měi】国【guó】每日科学网站近【jìn】日报道,美国斯坦福大学【xué】科学家研制出一【yī】款屋顶设备,在收集太阳能【néng】的同时,还可【kě】将【jiāng】建【jiàn】筑物的【de】红外【wài】辐射释放【fàng】到【dào】太空,从而助建筑物降温。

据研究人员【yuán】解【jiě】释,物【wù】体发【fā】出【chū】红【hóng】外辐射散热,大部分辐射通过大气中的粒子反射回地【dì】球,但有些辐【fú】射会逃逸进太空【kōng】。如此一来,释放出足够多红外线辐射的【de】表【biǎo】面,温度【dù】会比周围低,从而达【dá】到降温的【de】目的。辐射冷【lěng】却技术能反射大量【liàng】红【hóng】外线,可用作不会排放温室气体的【de】“空调”。如果这【zhè】种技术【shù】和太阳能【néng】技术能在同一个屋顶上“和平共存”,那它还有【yǒu】助【zhù】提高太阳能电池的效率。

研究人员开【kāi】发【fā】了一【yī】种【zhǒng】结【jié】合辐【fú】射冷却与【yǔ】太阳能吸收技术【shù】的【de】装置。该装【zhuāng】置由辐射冷却器和位于其上的锗太【tài】阳能吸收器组成。在辐射冷【lěng】却器中,氮【dàn】化硅【guī】、硅和铝层封闭【bì】在真空中,以最大限度减【jiǎn】少不必【bì】要的热损失。在波长8微米【mǐ】—13微米的中红外光范围内,太阳能吸【xī】收器和大气都【dōu】是透明的【de】,为辐射冷却【què】器发【fā】出的红外辐【fú】射提供了通向太【tài】空【kōng】的通道。

研【yán】究团【tuán】队证明,该组合装置【zhì】可【kě】同时提供24℃的太阳能【néng】加热和29℃的辐射降温,而【ér】且,太【tài】阳能吸收器通过阻挡太阳【yáng】热【rè】量,还可改善辐射冷却【què】器的性能。

虽【suī】然这项技术看起来很有前景,但研【yán】究第一作者、斯坦福大学前【qián】博士后研究【jiū】员陈振(音【yīn】译)认为,在将其用【yòng】于【yú】商业用途之前还【hái】有【yǒu】很多工作【zuò】要【yào】做【zuò】。首先,由【yóu】硒化锌制成的【de】红外透明窗【chuāng】口仍然很昂贵;此【cǐ】外,太阳能【néng】吸收器和辐【fú】射冷却器也需要更便【biàn】宜的高性能材料【liào】。尽管如【rú】此,最新研【yán】究表明,可再生能源具有更多的潜力。

陈振说:“我认【rèn】为【wéi】这项技【jì】术可【kě】能彻底改变目前的【de】太阳【yáng】能电池技术,如果我们的概念得到展【zhǎn】示和推广,未来【lái】的太阳能电池将具备两【liǎng】个【gè】功【gōng】能:供电和冷却。”