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美科學家研發新型變色玻璃 加熱后可變成太陽能電池

據外媒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,導致許多人不得不開空調,F在,研究人員已經開發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。


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變色玻璃已經存在很長時間了,最常見的是作為眼鏡的過渡鏡片,在強光下自動調色。最近的發展已經使其電子化,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驗室(NREL)的研究人員將這兩種技術結合到一扇窗戶中。他們所說的 “熱變色光伏”技術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,當它這樣做時,它也開始從這些光中收集能量。

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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。

當玻璃溫度達到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團隊早期開發的原型有相當大的進步,當溫度達到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的需求,因為在炎熱的時間和氣候下,空調是一個巨大的能源消耗者,甚至可以籌到一點額外的電力來幫助運行。該團隊表示,使用新技術的原型窗可以在一年內開發出來。

該研究發表在《自然-通訊》雜志上。



20-10-23 14:36    回復
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