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新型變色玻璃 加熱后可變成太陽(yáng)能電池據(jù)外媒New Atlas報(bào)道,窗戶是很好的采光工具,但在夏季,這也帶來(lái)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(yáng)光加熱時(shí)自動(dòng)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(yáng)能電池板。 變色玻璃已經(jīng)存在很長(zhǎng)時(shí)間了,最常見的是作為眼鏡的過(guò)渡鏡片,在強(qiáng)光下自動(dòng)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(shí),透明(或半透明)太陽(yáng)能電池的效率也越來(lái)越高,甚至可以安裝在窗戶上。 在這項(xiàng)新研究中,美國(guó)能源部國(guó)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(shuō)的“熱變色光伏”技術(shù)在被陽(yáng)光加熱時(shí)可以切換顏色,以阻擋眩光并減少對(duì)冷卻的需求,當(dāng)它這樣做時(shí),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(yáng)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(shí),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(huì)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(huì)改變顏色,不同程度地阻擋光線,希望在這個(gè)過(guò)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(shí),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(duì)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(shí),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(duì)空調(diào)的需求,因?yàn)樵谘谉岬臅r(shí)間和氣候下,空調(diào)是一個(gè)巨大的能源消耗者,甚至可以籌到一點(diǎn)額外的電力來(lái)幫助運(yùn)行。該團(tuán)隊(duì)表示,使用新技術(shù)的原型窗可以在一年內(nèi)開發(fā)出來(lái)。 該研究發(fā)表在《自然-通訊》雜志上。 |