智能窗户能在阳光直射时改变玻璃颜色，甚至还能成为太阳能电池板
发布时间：2024-05-24
来源：宇视通科技 浏览次数：791
窗户是采光的好工具，但在夏季，这会带来不必要的热量散发，导致许多人不开空调不行。现在，研究人员已经开发出了可以在阳光猛烈时自动改变颜色的窗户，以保持建筑物凉爽，最重要的是，它们还是太阳能电池板。
能自动变色的玻璃材质已经存在很久时间了，最常见的是在明亮的光线下自动变色的镜片。如今科技的发展使它可以按需求电子化和自动切换，并扩大到窗口大小。与此同时，透明(或半透明)太阳能电池的效率越来越高，甚至还能将其安装到窗户上。
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在一起。他们称其为“热致变色光伏”技术，可以在被阳光直射时改变颜色，以阻挡眩光并减少冷却的需要，并且在这种情况下也开始从阳光中收集能量。
窗户是由钙钛矿薄膜制成的，钙钛矿薄膜是一种新兴的太阳能电池材料，楔入在两块玻璃之间，并将溶剂蒸汽注入缝隙中。当湿度较低时，钙钛矿保持透明，让光线正常进入窗户。蒸汽会使钙钛矿晶体重新排列，首先成链状，然后成片状，再成立方体。每一个新形状都会改变自身颜色，从而不同程度地阻挡光线，并在这个过程中，能够使房间温度降低几度。而且还可以在需要备用能源的时候，为房屋供电。
当玻璃温度达到95至115°F(35至46°C)之间时，窗户玻璃可以在大约七秒钟内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。与NREL团队之前开发的一款样机相比，这是一个很大的改进，之前的样机只有在达到150至175°F(65.5至79.4°C)的温度时才可以在透明色和红棕色之间切换，而且切换时间长达三分钟。
理想情况下，这种热致变色光伏窗户可以帮助用户减少对空调的需求，在炎热的气候下，空调可能是巨大的能源消耗，而这种窗户甚至可以额外增加一点电力来帮助空调运行。该团队表示，这款使用了最新技术的窗户可以在一年之内开发出来。
这项研究发表在《自然通讯》杂志上。
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