美國斯坦福大學(xué)范汕洄教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)新近發(fā)明一種透明製冷涂層材料,可以在不影響太陽能電池板吸收陽光性能的同時(shí)為其降溫,從而提高太陽能電池的工作效率及持久性。

　　范汕洄團(tuán)隊(duì)21日在美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上報(bào)告説,他們利用微加工技術(shù)在二氧化硅薄片上蝕刻微米量級的小孔,設(shè)計(jì)了一種二氧化硅光子晶體涂層材料。這種材料對可見光是透明的,但有很強(qiáng)的熱輻射能力。使用這種涂層的太陽能電池板能吸收同樣多的太陽光,同時(shí)溫度得到降低。

　　范汕洄在接受新華社記者採訪時(shí)説,這種晶體是被動製冷,工作時(shí)不需要電,也不需要其他任何能量的輸入。其基本原理是令波長10微米左右的熱輻射發(fā)散到空中,因?yàn)檫@種波長的熱輻射不會被大氣吸收、阻攔,從而能夠?yàn)樘柲茈姵匕褰禍亍Ｔ谧匀唤?這種製冷方式常見。

　　用硅片進(jìn)行的測試表明,這種晶體可將硅片溫度降低13攝氏度。范汕洄説,太陽能電池不會把吸收的陽光全部轉(zhuǎn)化為電力,沒有轉(zhuǎn)化的就變成熱。太陽能電池越熱,其效率越低。如果太陽能電池板能降低13攝氏度,那麼其工作效率將提高1%。幾十年來,商用硅基太陽能電池效率提高0.1%都是很大的進(jìn)步,而今其總體效率也只有20%左右,因此如能提高1%,那將是“非常非常大的進(jìn)步”。

　　范汕洄表示,傳統(tǒng)上人們在考慮為太陽能電池降溫的時(shí)候,主要考慮在可見光波段內(nèi)為其降溫,很少有人考慮在10微米這種遠(yuǎn)紅外波段,因此在設(shè)計(jì)思路上是一個(gè)很大的轉(zhuǎn)變。此外,相關(guān)製造工藝在工業(yè)界都是標(biāo)準(zhǔn)工藝,對太陽能電池板成本影響不大。

　　論文第一作者、范汕洄團(tuán)隊(duì)的朱林曉説,除了給太陽能電池降溫,這種涂層材料還可給其他很多戶外設(shè)備或電子儀器降溫。比如,汽車在陽光中曬一會兒就會很熱,這帶來了一些安全問題,也導(dǎo)致下次啟動時(shí)汽車中的空調(diào)需要耗費(fèi)很多電來降溫。而採用他們的涂層材料,汽車的顏色不會發(fā)生任何變化,但其溫度能夠較大幅度地降低,從而節(jié)約能源等。(記者林小春)