中美科學(xué)家日前發(fā)表在美國(guó)《焦耳》雜志上的研究顯示，他們開(kāi)發(fā)出一種新型設(shè)備，在利用太陽(yáng)能加熱的同時(shí)，可利用輻射制冷原理制冷。在屋頂上安裝這種設(shè)備有助于節(jié)約能源。

輻射制冷利用了地球上物體通過(guò)熱輻射的方式散熱至極冷的外太空的自然現(xiàn)象。通常地球大氣層會(huì)阻礙熱輻射，空氣像一條“毯子”包裹在我們周?chē)暂椛渲评涞男Ч幻黠@。但研究人員發(fā)現(xiàn)，空氣“毯子”中有“漏洞”，特定波段的紅外輻射能穿過(guò)“漏洞”，帶走熱量，這種制冷方式的優(yōu)點(diǎn)在于不消耗電能。

另一方面，用太陽(yáng)能加熱的太陽(yáng)能板則已常見(jiàn)。美國(guó)斯坦福大學(xué)范汕洄教授團(tuán)隊(duì)和中國(guó)東南大學(xué)陳震教授等人在最新研究中說(shuō)，他們將太陽(yáng)能加熱板和輻射制冷板垂直疊加放置，開(kāi)發(fā)出一種可同時(shí)加熱和制冷的設(shè)備。

陳震對(duì)新華社記者說(shuō)，用半導(dǎo)體材料鍺制作的太陽(yáng)能板在吸收太陽(yáng)能波段光子的同時(shí)，可讓底部的輻射制冷板輻射的中紅外波段光子暢通無(wú)阻地通過(guò)，輻射制冷板與周?chē)h(huán)境之間用真空裝置實(shí)現(xiàn)熱隔離。

實(shí)驗(yàn)顯示，這種設(shè)備的下部和上部可說(shuō)是“冷熱兩重天”。上部的太陽(yáng)能板在吸收太陽(yáng)能后，溫度可比周?chē)h(huán)境高出24攝氏度;而下部的輻射制冷板降溫效果明顯，溫度可比周?chē)h(huán)境低29攝氏度。

陳震說(shuō)，實(shí)驗(yàn)中的太陽(yáng)能板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，也可以將其替換成太陽(yáng)能電池板，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。

這種設(shè)備如應(yīng)用在建筑屋頂?shù)忍?，有望一方面提供加熱或發(fā)電的能源，另一方面節(jié)約空調(diào)制冷的能源。研究團(tuán)隊(duì)接下來(lái)希望能尋找更加廉價(jià)的材料，以推動(dòng)這種技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。