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新屋頂設備既能供電又可降溫

2018/11/22 13:26:40 2696
來源:科技日報 新聞記者:劉霞 責任編輯:李依環、熊旭



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。”



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