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新型变色玻璃 加热后可变成太阳能电池

据外媒New Atlas报道,窗户是很好的采光工具,但在夏季,这也带来了不必要的热量,导致许多人不得不开空调。现在,研究人员已经开发出了可以在阳光加热时自动改变颜色的窗户,以保持建筑物的凉爽--最重要的是,它们也是太阳能电池板。

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      变色玻璃已经存在很长时间了,最常见的是作为眼镜的过渡镜片,在强光下自动调色。最近的发展已经使其电子化,可以按需切换,并将其放大到窗户尺寸。同时,透明(或半透明)太阳能电池的效率也越来越高,甚至可以安装在窗户上。

  在这项新研究中,美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员将这两种技术结合到一扇窗户中。他们所说的“热变色光伏”技术在被阳光加热时可以切换颜色,以阻挡眩光并减少对冷却的需求,当它这样做时,它也开始从这些光中收集能量。

  这种窗户是由夹在两块玻璃之间的钙钛矿薄膜-----一种新兴的太阳能电池材料制成的,并在缝隙中注入溶剂蒸汽。当湿度较低时,钙钛矿薄膜保持透明,使窗户能正常透光。但在一定温度下,蒸汽会使钙钛矿晶体重新排列,先是成链状,然后是片状,再是立方体。每一种新的形状都会改变颜色,不同程度地阻挡光线,希望在这个过程中能让房间降温几度。

  当玻璃温度达到35°C至46°C时,窗户可以在几种不同的颜色之间切换,从透明到黄色、橙色、红色和棕色,大约需要7秒钟。这比NREL团队早期开发的原型有相当大的进步,当温度达到65.5°C至79.4°C时,它只能在透明和一种红棕色之间切换,而且需要3分钟才能完成。

  理想情况下,“热变色光伏”窗户可以帮助减少对空调的需求,因为在炎热的时间和气候下,空调是一个巨大的能源消耗者,甚至可以筹到一点额外的电力来帮助运行。该团队表示,使用新技术的原型窗可以在一年内开发出来。


  该研究发表在《自然-通讯》杂志上。


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