AI数据中心迎来新动力：多功能混合能源系统

德国卡尔斯鲁厄理工学院与斯坦福大学的研究人员共同研制出一种混合能源装置。该设备融合了光伏发电、太阳能热能转换以及被动式日间辐射冷却（PDRC）技术，能够同步实现制冷、供电和供暖目标，这使其在能源需求巨大的场景中极具潜力，特别是针对电力消耗大且制冷需求高的人工智能（AI）数据中心。该研究成果已刊登在最新一期的《电池报告物理科学》期刊上。

以往，发电用的太阳能板、提供热量的集热器以及依赖耗电空调的制冷设备，往往在建筑有限的屋顶和外墙空间内相互挤占。研究团队致力于让建筑外立面变身“活”的能源界面，集发电、供热和制冷于一身，而他们研发的混合能源系统正是这一构想的落地实现。

该研究是团队前期工作的延续。2024年，团队曾研制出一种可在透光的同时被动冷却建筑的透明材料。在此基础上，研究人员将辐射冷却技术与太阳能采集元件相结合，成功将单一表面升级为具备多重功能的新一代能源系统。

系统核心部件是一层透明发射器，由二氧化硅基板涂覆聚二甲基硅氧烷制成。这层“透明覆盖层”既不妨碍阳光穿透，又能通过红外辐射将热量散发出去。在冷却层下方，菲涅耳透镜将穿透的光线聚焦至紧凑型光伏集热器，从而同步产出电能与热能。

室外测试数据显示，该混合能源系统原型的制冷效果比环境温度低6.5℃，电功率密度达到60.6瓦/平方米，加热温度更是攀升至110.8℃。

该研究证实，单一系统能够实现“冰火共存”的神奇效果——即一边采集太阳能与热能，一边执行制冷任务。未来，研究人员将致力于优化该原型的光学设计、热管理机制以及太阳能电池等关键组件的性能。