智能光伏玻璃研發(fā)獲突破
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[時間:2018-02-07 來源：中國科學報 關注度:0]
摘要: 上海電力學院研究人員在世界上首次設計并制備出一種熱致變色太陽能電池器件。該器件結合光伏發(fā)電和熱致變色的特征，使智能光伏玻璃的應用成為可能。相關研究近日在線發(fā)表于《自然材料》。
智能光伏玻璃是在光伏玻璃基礎上發(fā)展而來的，是一種具有很...
上海電力學院研究人員在世界上首次設計并制備出一種“熱致變色太陽能電池”器件。該器件結合
光伏發(fā)電和熱致變色的特征，使智能光伏玻璃的應用成為可能。相關研究近日在線發(fā)表于《自然—材料》。
智能光伏玻璃是在光伏玻璃基礎上發(fā)展而來的，是一種具有很大應用前景的綠色科技。它既可以通過感知外界環(huán)境太陽光的強弱，自發(fā)地改變其顏色實現可調的可見光透過率，也可以同時產生電能供室內的負載使用，具有雙重功能。
該校林佳博士與合作者經過材料的篩選和研發(fā)，發(fā)現在目前最熱門的新型太陽能電池材料——鹵化物鈣鈦礦中存在一類純無機的鈣鈦礦材料，在這種材料中可實現穩(wěn)定的可逆結構相變。分子動力學模擬揭示了鈣鈦礦晶格中空位輔助的相變機理。這種相變可導致其巨大的晶體結構變化，使得無機鈣鈦礦擁有兩個截然不同的態(tài)，其中一個態(tài)具有很高的可見光透過率，確保大部分可見光透過，作為普通玻璃透光;而另外一個態(tài)則具有很強的光吸收，光透過率降低，作為光伏玻璃能夠產生電能。通過選擇合適的器件結構和電極材料，可保持整個器件在重復的相轉變循環(huán)過程中的環(huán)境穩(wěn)定性。
這類智能光伏玻璃提供了一種未來智能建筑的理想解決方案——可以控制光的透過率，同時可以合理地利用太陽光的能量，有望作為建筑物的玻璃、屋頂，以及移動通信設備、顯示元件、汽車玻璃和車頂等。
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