智能光伏玻璃研发获突破

[加入收藏][字号: ] [时间:2018-02-07  来源:中国科学报   关注度:0]
摘要: 上海电力学院研究人员在世界上首次设计并制备出一种热致变色太阳能电池器件。该器件结合光伏发电和热致变色的特征,使智能光伏玻璃的应用成为可能。相关研究近日在线发表于《自然材料》。 智能光伏玻璃是在光伏玻璃基础上发展而来的,是一种具有很...
    上海电力学院研究人员在世界上首次设计并制备出一种“热致变色太阳能电池”器件。该器件结合光伏发电和热致变色的特征,使智能光伏玻璃的应用成为可能。相关研究近日在线发表于《自然—材料》。

    智能光伏玻璃是在光伏玻璃基础上发展而来的,是一种具有很大应用前景的绿色科技。它既可以通过感知外界环境太阳光的强弱,自发地改变其颜色实现可调的可见光透过率,也可以同时产生电能供室内的负载使用,具有双重功能。

    该校林佳博士与合作者经过材料的筛选和研发,发现在目前最热门的新型太阳能电池材料——卤化物钙钛矿中存在一类纯无机的钙钛矿材料,在这种材料中可实现稳定的可逆结构相变。分子动力学模拟揭示了钙钛矿晶格中空位辅助的相变机理。这种相变可导致其巨大的晶体结构变化,使得无机钙钛矿拥有两个截然不同的态,其中一个态具有很高的可见光透过率,确保大部分可见光透过,作为普通玻璃透光;而另外一个态则具有很强的光吸收,光透过率降低,作为光伏玻璃能够产生电能。通过选择合适的器件结构和电极材料,可保持整个器件在重复的相转变循环过程中的环境稳定性。

    这类智能光伏玻璃提供了一种未来智能建筑的理想解决方案——可以控制光的透过率,同时可以合理地利用太阳光的能量,有望作为建筑物的玻璃、屋顶,以及移动通信设备、显示元件、汽车玻璃和车顶等。
 


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