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美科學家研發(fā)新型變色玻璃 加熱后可變成太陽能電池

2020-10-23 來源：cnBeta

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【中玻網】

　　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。現在，研究人員已經開發(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。

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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(fā)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。

　　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(fā)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(fā)出來。

　　該研究發(fā)表在《自然-通訊》雜志上。


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