可再生能源作為一種經(jīng)濟有效的化石燃料替代品越來越受歡迎，太陽能頂級圖表成為全球最受歡迎的產(chǎn)品。但是還有另一個強大的能源開銷可以執(zhí)行相反的功能 - 外太空。

“人們普遍認為太陽是一種完美的熱源，為人類提供地球上的人類，”該研究的第一作者陳振說，他是斯坦福在山風(fēng)范集團的前博士后研究員，現(xiàn)在中國東南大學(xué)教授。“人們普遍認為大自然也為人類提供了外太空作為完美的散熱器。”

物體散發(fā)熱量作為紅外輻射 - 一種人眼看不見的光。大部分輻射通過大氣中的粒子反射回地球，但其中一些輻射進入太空，使得在紅外線范圍內(nèi)發(fā)出足夠輻射的表面降至其周圍溫度以下。輻射冷卻技術(shù)反映了大量的紅外線，提供了一種不會排放溫室氣體的空調(diào)替代品。它還可能有助于提高太陽能電池的效率，從而減少太陽能電池變得更熱 - 如果這兩種技術(shù)只能在一個屋頂上和平共存。

陳和他的同事開發(fā)了一種將輻射冷卻與太陽能吸收技術(shù)相結(jié)合的設(shè)備。該裝置由位于輻射冷卻器頂部的鍺太陽能吸收器組成，氮化硅，硅和鋁層封閉在真空中，以最大限度地減少不必要的熱量損失。太陽能吸收器和大氣都在8-13微米的中紅外范圍內(nèi)是透明的，為來自輻射冷卻器的紅外輻射通道提供通道到外太空。該團隊證明，該組合裝置可同時提供24°C的太陽能加熱和29°C的輻射冷卻，太陽能吸收器通過阻擋來自太陽的熱量來改善輻射冷卻器的性能。

“在屋頂上，我們想象一個光伏電池可以供電，而輻射冷卻器可以在炎熱的夏天讓房子降溫，”陳說。

雖然這項技術(shù)看起來很有希望，但Chen認為在將其擴展用于商業(yè)用途之前還有很多工作要做。雖然封裝設(shè)備的真空可以相對容易地擴大規(guī)模，但由硒化鋅制成的紅外透明窗口仍然太昂貴，并且太陽能吸收器和輻射冷卻器也可以用更便宜的高性能材料設(shè)計。陳認為測試光伏電池在太陽能吸收器中的使用也很重要 - 這一想法尚未得到證實。但是，盡管存在所有這些實際挑戰(zhàn)，該團隊相信這項研究表明可再生能源具有比以前想象的更多的屋頂潛力。

“我認為這項技術(shù)可能會徹底改變目前的太陽能電池技術(shù)，”陳說。“如果我們的概念得到展示和擴大，未來的太陽能電池將具備兩個功能：電力和冷卻。”