智能窗户还能充当太阳能电池使用

来源: 作者:2017年12月01日 10:54

  随着时代科技的变化,如今窗户都能发电啦,有研究人员研制出可变色的智能窗户,当新的智能窗户改变颜色时,就会转变成太阳能电池。这对于再生能源这一领域具有很大的重要意义。

  热量虽然散了,但能量将会留在里面。

  低热排放(Low-E)玻璃是美国许多商业和住宅窗户上的一个特色。根据美国能源效率和可再生能源办公室(EERE)的数据,这些节能窗户在80%的家庭和50%的商业建筑中都能找到。

  然而,这些低能耗的窗户受到欢迎,是应为其能够让热量远离生活和工作场所,隔热效果好。但是有一种潜在的能源特性基本上尚未被开发,美国国家可再生能源实验室(NREL)可能会通过技术来实现它。

  来自NREL的研究人员已经开发出了一种光电(太阳能驱动)的智能窗户,可以将热量从建筑物中释放出来,同时还能转换成太阳能。这款智能窗户采用的是能量收集材料perovskite,它是热致变色的,也就是说,它们可以在加热时,颜色将从透明变成有色。NREL科学家Lance Wheeler在一份新闻稿中说:“市面上有热致变色技术,但没有什么能真正将这种能量转化为电能。”

 智能窗户还能充当太阳能电池使用

  当太阳能使智能窗户变热时,甲胺分子被驱离,导致设备变暗。在这种转换过程中,NREL的智能窗户会被转换成太阳能电池板,而且它们在产生电能方面相当有效率。在《自然通讯》杂志上发表的一项概念验证研究中,NREL团队展示了太阳能转换效率的11.3%。

  “在好的窗户和好的太阳能电池之间有一个基本的权衡,” Wheeler,解释道,他是这项研究的首席研究员。这一技术绕过了这一点。当有很多阳光的时候,我们应该有一个很好的太阳能电池,当阳光少的时候,我们应该有一个很好的窗户。”

  还不完美

  根据Electrek的说法,11.3%的效率是有希望的,因为建筑物中大约80%的能源成本都花在取暖、制冷和通风上。然而,尽管NREL的太阳能智能窗户发挥了作用,但研究人员仍需解决一个问题。

  研究人员创建了一个1平方厘米的设备原型,在20次重复的透明循环之后,显示出性能下降。这是一个需要解决的大问题,在NREL的智能窗口能够实现商业化使用之前,这一点尤其重要,需要进一步改进,因为大多数现有的智能窗口可以持续5万个周期。Electrek指出,与此同时,标准的光伏电池板可以在25年的时间里轻松保持80%的能源转换效率。提高转换周期的稳定性是NREL进一步研究的课题。

  智能窗户变成太阳能电池板的潜力是巨大的,尤其是现在许多企业都热衷于将可再生能源转换成100%的能源。此外,正如Wheeler指出的,这些智能窗户也可以很容易地安装在汽车上,这可能会为未来的电动汽车提供一个选择太阳能的选择。

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