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將太陽能轉換成熱能並不是一件稀奇的事情，現在就有許多人運用太陽能集中器來增溫，而該技術的亮點在於，若把太陽能雙層設備裝置在屋頂上，在利用太陽能加熱的同時，設備背面可吸收屋頂的熱能，並運用輻射冷卻（radiative cooling）技術把吸收到的熱量以中波長紅外線輻射回外太空，一台機器正反兩面可說是冷熱兩樣情。
熱主要傳遞方式為傳導、對流與輻射，其中只要是體溫高於絕對零度的生物都會釋放熱能，且不需要任何介質，但要把地表上的熱能輻射到外太空並非易事，團隊認為大氣層就像一層厚厚的「毯子」，讓大部分的熱量無法散去。
所幸這條毯子有點脫線跟破洞，大氣層幾乎不會反射、吸收和散射中波長（8~13 微米）的紅外線，因此史丹佛大學得以利用這項機制，並於 2014 年成功運用特殊的輻射冷卻材料，將 97% 的太陽光反彈、把建築物的熱量反射回外太空，在近期開發出全新的太陽能設備。
史丹佛大學電機工程系教授范汕洄（Shanhui Fan）表示，研究已成功打造出可同時運用兩種不同光源、加熱與節能兼具的設備。
且目前太陽能板的光吸收範圍不包含中波段紅外線，把這兩種設備堆疊在一起也不會影響各自的運作效率，因此團隊將矽鍺太陽能吸收層與矽─輻射冷卻材料相結合，上層吸收熱能的同時，還可讓底部的輻射冷卻材料輻射出的中波長紅外線一路通行無阻，而為了不讓兩者溫度混合，科學家也在輻射材料環繞一圈真空設備。
根據團隊在《Jouel》的研究，上層設備吸收太陽能後，溫度會比周邊高出 24°C，而下層的輻射冷卻材料降溫效果良好，溫度會低於 29°C，但實驗尚未公布該設備的壽命與耐用性。
雙層太陽能設備或許有助於減少空調與電風扇使用頻率，但現在看來這一裝置成本高，很難等比例放大，而史丹佛大學指出，這並不是團隊的唯一目標，未來還會致力於開發出「上層可發電、下方製冷」的太陽能系統，這樣一來也更加符合目前的能源需求。
This Insane Device Both Harvests Solar Energy And Sends Excess Heat Into Space
Stanford researchers develop a rooftop device that can make solar power and cool buildings
The Forecast on Energy-Efficient Cooling Just Got a Bit Sunnier
（本文由 EnergyTrend 授權轉載；首圖來源：史丹佛大學）
產業動態
美研發一機多用太陽能設備，同時加熱製冷有助建築降溫
- 發佈日期:2018/11/16
- 資料來源：科技新報
- 點閱次數：889次
發布日期 2018 年 11 月 16 日 7:30 | 作者 EnergyTrend |
將太陽能轉換成熱能並不是一件稀奇的事情，現在就有許多人運用太陽能集中器來增溫，而該技術的亮點在於，若把太陽能雙層設備裝置在屋頂上，在利用太陽能加熱的同時，設備背面可吸收屋頂的熱能，並運用輻射冷卻（radiative cooling）技術把吸收到的熱量以中波長紅外線輻射回外太空，一台機器正反兩面可說是冷熱兩樣情。
熱主要傳遞方式為傳導、對流與輻射，其中只要是體溫高於絕對零度的生物都會釋放熱能，且不需要任何介質，但要把地表上的熱能輻射到外太空並非易事，團隊認為大氣層就像一層厚厚的「毯子」，讓大部分的熱量無法散去。
所幸這條毯子有點脫線跟破洞，大氣層幾乎不會反射、吸收和散射中波長（8~13 微米）的紅外線，因此史丹佛大學得以利用這項機制，並於 2014 年成功運用特殊的輻射冷卻材料，將 97% 的太陽光反彈、把建築物的熱量反射回外太空，在近期開發出全新的太陽能設備。
史丹佛大學電機工程系教授范汕洄（Shanhui Fan）表示，研究已成功打造出可同時運用兩種不同光源、加熱與節能兼具的設備。
且目前太陽能板的光吸收範圍不包含中波段紅外線，把這兩種設備堆疊在一起也不會影響各自的運作效率，因此團隊將矽鍺太陽能吸收層與矽─輻射冷卻材料相結合，上層吸收熱能的同時，還可讓底部的輻射冷卻材料輻射出的中波長紅外線一路通行無阻，而為了不讓兩者溫度混合，科學家也在輻射材料環繞一圈真空設備。
根據團隊在《Jouel》的研究，上層設備吸收太陽能後，溫度會比周邊高出 24°C，而下層的輻射冷卻材料降溫效果良好，溫度會低於 29°C，但實驗尚未公布該設備的壽命與耐用性。
雙層太陽能設備或許有助於減少空調與電風扇使用頻率，但現在看來這一裝置成本高，很難等比例放大，而史丹佛大學指出，這並不是團隊的唯一目標，未來還會致力於開發出「上層可發電、下方製冷」的太陽能系統，這樣一來也更加符合目前的能源需求。
This Insane Device Both Harvests Solar Energy And Sends Excess Heat Into Space
Stanford researchers develop a rooftop device that can make solar power and cool buildings
The Forecast on Energy-Efficient Cooling Just Got a Bit Sunnier
（本文由 EnergyTrend 授權轉載；首圖來源：史丹佛大學）
