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智能光伏玻璃研發(fā)獲打破

2018-02-07 來(lái)源：科學(xué)網(wǎng)

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【中玻網(wǎng)】上海電力學(xué)院研究人員在世界上初次設計并制備出一種“熱致變色太陽(yáng)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(guān)研究近日在線(xiàn)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(lái)的，是一種具有很大應用前景的綠色科技。它既可以通過(guò)感知外界環(huán)境太陽(yáng)光的強弱，自發(fā)地改變其顏色實(shí)現可調的可見(jiàn)光透過(guò)率，也可以同時(shí)產(chǎn)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(jīng)過(guò)材料的篩選和研發(fā)，發(fā)現在目前熱門(mén)的新型太陽(yáng)能電池材料——鹵化物鈣鈦礦中存在一類(lèi)純無(wú)機的鈣鈦礦材料，在這種材料中可實(shí)現穩定的可逆結構相變。分子動(dòng)力學(xué)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(wú)機鈣鈦礦擁有兩個(gè)截然不同的態(tài)，其中一個(gè)態(tài)具有很高的可見(jiàn)光透過(guò)率，確保大部分可見(jiàn)光透過(guò)，作為普通玻璃透光；而另外一個(gè)態(tài)則具有很強的光吸收，光透過(guò)率降低，作為光伏玻璃能夠產(chǎn)生電能。通過(guò)選擇合適的器件結構和電較材料，可保持整個(gè)器件在重復的相轉變循環(huán)過(guò)程中的環(huán)境穩定性。

　　這類(lèi)智能光伏玻璃提供了一種未來(lái)智能建筑的理想解決方案——可以控制光的透過(guò)率，同時(shí)可以合理地利用太陽(yáng)光的能量，有望作為建筑物的玻璃、屋頂，以及移動(dòng)通信設備、顯示元件、汽車(chē)玻璃和車(chē)頂等。

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