Смарт-окна темнеют и превращаются в солнечные элементы при нагревании

Автор: Елена
09.11.2020, 15:48

Окна – неотъемлемая часть любого здания, они предназначены для естественного освещения помещений. Однако, в летние месяцы через них проходит избыточное тепло, что вынуждает жильцов пользоваться кондиционерами.

Для того, чтобы уменьшить нагрев помещений, исследователи Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Минэнерго США разработали стекло нового типа, которое может автоматически менять цвет при нагревании солнечным светом, и к тому же вырабатывать солнечную энергию.

По сути, ученые объединили в одном смарт-окне две инновационные разработки – термохромное стекло (способное автоматически изменять цвет при нагревании) и полупрозрачный солнечный элемент. Новая технология получила название «термохромная фотоэлектрическая».

Новое смарт-окно представляет собой сэндвич: между двумя стеклянными панелями располагается тонкая пленка перовскита (материала, используемого для солнечных элементов) и впрыскиваются пары растворителя. При низкой влажности перовскит остается прозрачным, обеспечивая беспрепятственное пропускание солнечного света. Но при определенных температурах (от 35 до 46 °C) пар заставляет кристаллы перовскита перестраиваться и принимать различные формы — в виде цепочки, листа или куба. При этом материал приобретает различный цвет – желтый, оранжевый или красно-коричневый, тем самым блокируя солнечный свет и способствуя охлаждению помещения на несколько градусов. При этом начинается выработка электроэнергии.

Как сообщают ученые, переход цвета перовскита происходит примерно за 7 секунд, что является значительным улучшением по сравнению с более ранним прототипом, разработанным в лаборатории, который мог «переключаться» между прозрачным и коричневым цветом за целый 3 минуты.

По мнению исследователей, термохромные фотоэлектрические смарт-окна могут помочь снизить потребность в кондиционировании воздуха в жаркие месяцы года, и даже вырабатывать дополнительную энергию для работы систем HVAC. Команда планирует разработать прототип окна с использованием новой технологии в течение года.

фотоматериал: newatlas.com