科学家已经在研究水平上研究了辐射式天空冷却(RSC)，将其作为建筑物和太阳能组件的潜在被动冷却技术。当对象的表面从其环境吸收的辐射较少且其辐射的能量较少时，就会发生RSC。发生这种情况时，表面会向外部空间散发热量，无需电源即可达到冷却效果。
法国里昂纳米技术研究所(INL)的研究人员最近开始研究RSC对单结太阳能电池的影响。他们旨在确定理想的电池散热率曲线，以实现最佳散热效果。研究人员杰里米·杜莫林(JérémyDumoulin)对pv杂志说：“我们还量化了各种情况下的制冷潜力。
科学家解释说，光伏系统自然是RSC技术的良好候选者，该技术使用8到13微米范围内的地球大气透明性，以增强辐射热传递。
他们说：“实际上，改善RSC包括在红外范围内调节光吸收和热发射，这也有可能减少亚带隙光子的吸收，此后称为寄生太阳吸收。”
杜莫林说，该技术可以通过改变玻璃盖的光学特性而应用于模块制造中。通过改变电池的光学特性，RSC也可以得到一定程度的改善。他说：“我们目前正在探索不同的技术途径，以在保持低成本的同时获得理想的发射率。”
学者们最初开发了一种热和电模型来测量细胞温度和产量。然后，他们创建了一个“阶梯模型”来建立电池的发射率曲线。他们使用此建模框架比较了不同情况下的选择性和宽带发射率曲线。
科学家声称宽带配置文件是理想的选择，因为只要带隙约为2.3 eV，它就能在大多数环境条件下确保较低的温度和较高的电功率输出。在带隙能量大于2.3 eV的太阳能电池中，选择性分布只是最合适的选择。例如，晶体硅(C-Si)的带隙能为1.11 eV，碲化镉(CdTe)的能带隙为1.44 eV，其效率低于C-Si。
宽带配置文件对于带隙为1.12 eV的晶体硅电池，只要太阳照度超过300 W / mw，对于钙钛矿电池，只要太阳照度超过500，就可以获得较低的模块温度和更高的功率输出。W / m2。“即使对流被抑制并且在晴朗的天空条件下，这也是有效的，” Dumoulin说。
在他们的模拟中，研究人员确定RSC的改进可能导致PV组件温度降低约10C。这反过来又可以使设备的性能提高5 W / m2以上。
研究小组说：“对于具有高非辐射复合性的硅基器件，我们的模型预测温度还会降低。”“即使在最坏的情况下-厚的设备在正面和背面最初都具有良好的热管理-宽带配置文件仍可以将温度进一步降低近3C。”
到目前为止，他们只是模拟了他们提出的技术，因此他们可以首先确定他们需要实现的热辐射率分布及其潜在的好处。他们希望这将为进一步的研究辩护。“我们计划在电池和模块上进行测试，” Dumoulin说。
他们在最近发表在《可持续能源与燃料》上的“太阳能电池的辐射式天空冷却：单结装置的基本建模和冷却潜力”中描述了被动冷却技术。
