新屋顶设备既能供电又可降温


新屋顶设备既能供电又可降温


新设备顶层是太阳能吸收器 , 底层的新材料执行冷却任务 。 图片来源:每日科学网
据美国每日科学网站近日报道 , 美国斯坦福大学科学家研制出一款屋顶设备 , 在收集太阳能的同时 , 还可将建筑物的红外辐射释放到太空 , 从而助建筑物降温 。
据研究人员解释 , 物体发出红外辐射散热 , 大部分辐射通过大气中的粒子反射回地球 , 但有些辐射会逃逸进太空 。 如此一来 , 释放出足够多红外线辐射的表面 , 温度会比周围低 , 从而达到降温的目的 。 辐射冷却技术能反射大量红外线 , 可用作不会排放温室气体的“空调” 。 如果这种技术和太阳能技术能在同一个屋顶上“和平共存” , 那它还有助提高太阳能电池的效率 。
研究人员开发了一种结合辐射冷却与太阳能吸收技术的装置 。 该装置由辐射冷却器和位于其上的锗太阳能吸收器组成 。 在辐射冷却器中 , 氮化硅、硅和铝层封闭在真空中 , 以最大限度减少不必要的热损失 。 在波长8微米—13微米的中红外光范围内 , 太阳能吸收器和大气都是透明的 , 为辐射冷却器发出的红外辐射提供了通向太空的通道 。
研究团队证明 , 该组合装置可同时提供24℃的太阳能加热和29℃的辐射降温 , 而且 , 太阳能吸收器通过阻挡太阳热量 , 还可改善辐射冷却器的性能 。
虽然这项技术看起来很有前景 , 但研究第一作者、斯坦福大学前博士后研究员陈振(音译)认为 , 在将其用于商业用途之前还有很多工作要做 。 首先 , 由硒化锌制成的红外透明窗口仍然很昂贵;此外 , 太阳能吸收器和辐射冷却器也需要更便宜的高性能材料 。 尽管如此 , 最新研究表明 , 可再生能源具有更多的潜力 。
【新屋顶设备既能供电又可降温】陈振说:“我认为这项技术可能彻底改变目前的太阳能电池技术 , 如果我们的概念得到展示和推广 , 未来的太阳能电池将具备两个功能:供电和冷却 。 ”

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