美国斯坦福大学科研人员发明一种透明制冷涂层材料,可以在不影响太阳能电池板吸收阳光性能的同时为其降温,从而提高太阳能电池的工作效率及持久性。
研究人员利用微加工技术在二氧化硅薄片上蚀刻微米量级的小孔,设计了一种二氧化硅光子晶体涂层材料。这种材料对可见光是透明的,但有很强的热辐射能力。使用这种涂层的太阳能电池板能吸收同样多的太阳光,同时温度得到降低。其基本原理是令波长10微米左右的热辐射发散到空中,因为这种波长的热辐射不会被大气吸收、阻拦,从而能够为太阳能电池板降温。在自然界,这种制冷方式常见。用硅片进行的测试表明,这种晶体可将硅片温度降低13摄氏度,其工作效率将提高1%,这个数字看起来不高,但是几十年来,商用硅基太阳能电池效率提高0.1%都是很大的进步,而今其总体效率也只有20%左右,因此如能提高1%,那将是非常大的进步。
这种涂层材料技术除了用在太阳能电池外,有望用在汽车上,降低热天时汽车表面温度,或者用于其它室外需要散热的系统。
参考文献:Radiative cooling of solar absorbers using a visibly transparent photonic crystal thermal blackbody,PNAS,Linxiao Zhu, Aaswath P. Raman, Shanhui Fan, doi: 10.1073/pnas.1509453112.
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