英国萨里大学的研究显示，在温暖气候下，离网建筑通过结合屋顶太阳能板的遮阳效果和薄层相变材料，能够显著减少碳排放并降低能源成本。研究测试了30种不同屋顶配置，发现相变材料的放置位置比用量更为关键，这一结果可能改变偏远建筑可持续改造的成本效益评估。

相变材料在温度变化时吸收或释放热量，有助于稳定室内温度。研究团队发现，在屋顶隔热层两侧布置仅略超一厘米的薄层相变材料，配合太阳能板的自然遮阳，相比标准屋顶每年可节能8.75%，二氧化碳排放量减少41%至54%。

出乎意料的是，仅在屋顶外侧使用相变材料反而可能增加能源需求。材料吸收日间热量并在不适宜时间释放，导致冷却需求上升而非下降。

这项研究已发表在《可再生能源》杂志上。

“在一些太阳能资源丰富的地区，许多农村家庭仍依赖柴油发电机。研究表明，通过低成本屋顶改造——在合适位置添加薄层吸热材料，结合太阳能板遮阳——可将碳排放削减一半，并使能源成本降至可负担水平。无需昂贵复杂措施就能产生实质影响，这对资源有限且无电网接入的社区尤为重要，”能源韧性教授、能源研究集群负责人Mahmoud Shafiee表示。

研究人员采用行业标准模拟工具评估建筑性能，并使用能源规划软件优化电力系统，整合太阳能板、发电机和电池存储。建筑设计遵循国际能源测试标准。

在最优配置中，屋顶光伏遮阳贡献约55%的能源改善，相变材料则占45%。

出版详情：作者：University of Surrey；标题：《Off-grid buildings cut emissions with solar roof innovation》；发表于：《Renewable Energy》(2026)；杂志信息：《Renewable Energy》