首款能同时制造太阳能和降温的新设备问世 有望改变太阳能电池技术

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据美国每日科学网站8日报道，美国斯坦福大学的科学家首次研制出了一款屋顶设备，可收集太阳发出的热和将红外辐射释放到外太空——从而可给建筑物降温。

研究第一作者、斯坦福大学前博士后研究员陈振（音译）说：“人们普遍认为，太阳是一种完美的热源；但少有人知道，外太空可以作为一种完美的散热器。”

研究人员解释称，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范围内辐射的表面的温度会比周围的温度低，从而可以达到降温的目的。辐射冷却技术反射了大量红外线，可用作不会排放温室气体的“空调”。如果这两种技术能在同一个屋顶上“和平共存”，那么，它还可以帮助提高太阳能电池的效率。

在新研究中，陈和同事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，以最大限度地减少不必要的热损失。在波长为8到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，为来自辐射冷却器的红外辐射提供了通向外太空的通道。

该团队证明，该组合装置可同时提供24摄氏度的太阳能加热和29摄氏度的辐射降温，而且，太阳能吸收器通过阻挡来自太阳的热量来改善辐射冷却器的性能。

虽然这项技术看起来很有前景，但陈振认为，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用更便宜的高性能材料制造。尽管如此，最新研究表明，可再生能源具有比以前想象的更多的屋潜力。

陈振说：“我认为这项技术可能会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扩大，未来的太阳能电池将具备两个功能：供电和冷却。”