美科學(xué)家研發(fā)新型變色玻璃 加熱后可變成太陽能電池
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據(jù)外媒New Atlas報道，窗戶是很好的采光工具，但在夏季，這也帶來了不必要的熱量，導(dǎo)致許多人不得不開空調(diào)?，F(xiàn)在，研究人員已經(jīng)開發(fā)出了可以在陽光加熱時自動改變顏色的窗戶，以保持建筑物的涼爽--最重要的是，它們也是太陽能電池板。
變色玻璃已經(jīng)存在很長時間了，最常見的是作為眼鏡的過渡鏡片，在強(qiáng)光下自動調(diào)色。最近的發(fā)展已經(jīng)使其電子化，可以按需切換，并將其放大到窗戶尺寸。同時，透明（或半透明）太陽能電池的效率也越來越高，甚至可以安裝在窗戶上。
在這項新研究中，美國能源部國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究人員將這兩種技術(shù)結(jié)合到一扇窗戶中。他們所說的“熱變色光伏”技術(shù)在被陽光加熱時可以切換顏色，以阻擋眩光并減少對冷卻的需求，當(dāng)它這樣做時，它也開始從這些光中收集能量。
這種窗戶是由夾在兩塊玻璃之間的鈣鈦礦薄膜--一種新興的太陽能電池材料--制成的，并在縫隙中注入溶劑蒸汽。當(dāng)濕度較低時，鈣鈦礦薄膜保持透明，使窗戶能正常透光。但在一定溫度下，蒸汽會使鈣鈦礦晶體重新排列，先是成鏈狀，然后是片狀，再是立方體。每一種新的形狀都會改變顏色，不同程度地阻擋光線，希望在這個過程中能讓房間降溫幾度。
當(dāng)玻璃溫度達(dá)到35°C至46°C時，窗戶可以在幾種不同的顏色之間切換，從透明到黃色、橙色、紅色和棕色，大約需要7秒鐘。這比NREL團(tuán)隊早期開發(fā)的原型有相當(dāng)大的進(jìn)步，當(dāng)溫度達(dá)到65.5°C至79.4°C時，它只能在透明和一種紅棕色之間切換，而且需要3分鐘才能完成。
理想情況下，“熱變色光伏”窗戶可以幫助減少對空調(diào)的需求，因?yàn)樵谘谉岬臅r間和氣候下，空調(diào)是一個巨大的能源消耗者，甚至可以籌到一點(diǎn)額外的電力來幫助運(yùn)行。該團(tuán)隊表示，使用新技術(shù)的原型窗可以在一年內(nèi)開發(fā)出來。
該研究發(fā)表在《自然-通訊》雜志上。
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