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可变色又能发电的智慧太阳能窗户,有望降低大家夏季电费

2024-11-23 204


变色眼镜已经是现代人不怎么陌生的抗紫外线首选之一,而现在科学家将透明太阳能结合并改良光致变色技术,这块透明太阳能板吸收“热”之后,不仅会自动变色,还能发电,可以当作隔热、供电的窗户用太阳能。

变色眼镜的原理为接收紫外线后,镜片可变色并调节透光度,让人们可以适应环境光线的变化,减少视觉疲劳,保护眼睛,随着技术日新月异,现在变色玻璃的应用愈来愈广、尺寸也愈来愈大,可以电子化并因应需求切换颜色。

天气一热就会出现冷气开好开满的现象,随着冷气、空调使用时间增加,用电量也水涨船高,台湾住家冷气用电就占 30.2%,以美国来说,住宅和商业建筑所消耗的电力占总电量的 74%,占能源的 39%,可变色降温室内的窗户或许是降低电费与电力的解方之一。

而在美国能源部国家再生能源实验室(NREL)的研究中,他们结合透明钙钛矿太阳能技术,将“光致变色”改良成“热致变色”。团队将钙钛矿太阳能板夹在两片玻璃之间,中间也注入溶剂蒸气(solvent vapor),天气干燥时,钙钛矿电池维持透明状态,随着温度提高,就会让钙钛矿晶体重新排列,这些变化也由内而外影响钙钛矿的颜色,颜色从透明慢慢变深,若当成窗户不仅能帮室内降温,也可以发电。

一直以来 NREL 都在研究并改良该技术,过去热致变色太阳能板只有在 65.5°C 到 79.4°C 才会触发变色机致,而且颜色并不怎么丰富,只有红色与棕色,变色时间更长达 3 分钟,如今只要温度到 35°C 到 46°C 之间玻璃就会变色,时间也缩短到 7 秒钟内,颜色也从原本的透明变成黄色、橘色、红色和棕色。

未来在气候变迁与极端气候的影响下,夏季或许还会愈来愈炎热难熬,理想情况下,热致变色太阳能窗户可以让住户减少冷气、空调的需求,该团队对该研究则有信心,认为可以在一年内开发出原型窗户。

  • Smart windows darken and become solar cells when heated
  • Colorful Perovskites: NREL Advances Thermochromic Window Technologies
  • 2014-2018 年我国住宅部门电力应用分析

(首图来源:NREL)

2020-10-24 02:03:00

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