我们大多数人或许都听过太阳能热水器，但现在可能有一种反太阳能水冷却器，来自美国史丹佛大学团队的最新研究开发，这项技术让一栋两层楼建筑的空调用电成本节省高达 20%。研究人员乐观地说，未来该技术很快就可以广泛应用于传统空调和冷却系统上。
这群来自史丹佛大学的工程师，其实已于 2014 年展示过一种光学散热面板，称为辐射天空冷却（radiative sky cooling）技术，他们利用特殊的光子辐射冷却（photonic radiative cooling）材料直接将 97% 的太阳光反弹、将建筑物内部结构的热红外光以特定波长反射回外太空。当时主要研究人员之一阿斯沃斯‧拉曼（Aaswath Raman）就曾说，未来这世界可能不再需要依赖由电力系统冷却的空调设备，只差他们思考如何将建筑物内部的热红外光有效传导到外部面板。
现在，同一个团队突破重围，实现研究进化版，利用流经面板系统的水来冷却整栋建筑物的温度，整体过程完全不插电演出。拉曼表示，这次研究是基于 2014 年的技术再延伸，他们在屋顶上放置 4 块面积为 0.05 坪（2 平方英尺）的反光材料面板，然后利用这项技术让面板底下快速流动的液体（自来水）降温，3 天时间内，水温持续降得比周遭环境温度还要低 5℃。
接着他们再进一步透过建模展示发现，如果用这项技术来代替传统的蒸气压缩系统，可以使一栋位于干燥气候（如美国拉斯维加斯）的两层办公楼，其夏天冷却系统的耗电量减少将近 21%（14.3MWh）。
据估计，冷却系统消耗全球发电量 15%，占全球温室气体排放量的 10%，等到了 2050 年，冷却需求将增涨十倍，因此，如何提高冷却系统的效率将是 21 世纪能源挑战的关键一战。团队领导人史丹佛大学电机工程学系教授范汕洄（Shanhui Fan）等人乐观认为，这项技术很快就可以广泛应用于传统空调和冷却系统。现在，研究人员正努力尝试将面板与空调、冷藏系统相结合，而新技术对数据中心和太阳能电池的降温都是一大卖点。
团队在 2015 年也已将辐射天空冷却技术应用在太阳能电池的散热涂层，试图解决长期困扰太阳能电池产业的问题：当太阳能电池越来越热，把光子转换成有用电力的效率就会越低。他们在电池上覆盖一层超薄涂料，一面让电池持续吸收可见光转换能量，一面把不可见的热红外光辐射掉，降温效果达到 5℃ 以上。这对于一个转换效率已经达 20% 的硅晶太阳能电池来说，还可再提升效能达 1% 以上。
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（首图来源：Aaswath Raman／史丹佛大学）
