東大與索尼試制會變色會發(fā)電的彩色玻璃，利用帶蓄電功能的染料敏化太陽能電池

日本東京大學(xué)尖端科學(xué)技術(shù)研究中心瀨川浩司教授的研究室與索尼共同試制出了具有發(fā)電和蓄電功能、還會變色的外觀像彩色玻璃的裝飾板和裝飾燈具，并在日本光伏展“PVJapan2014”上展出。展品全部采用基于繡球花的外觀設(shè)計?？雌饋硐癫噬Ａ麨?ldquo;Annabelle”（貝拉安娜），取名源于一種白色繡球花品種。裝飾燈具被命名為“陽花燈/Hikari”，該燈具在照明的同時還會發(fā)電，所發(fā)電力能通過USB接口導(dǎo)出。這些展品用到了瀨川研究室以前開發(fā)的儲能型染料敏化太陽能電池“ES-DSSC（energy-storable dye-sensitized solar cells）”的技術(shù)，是與索尼合作試制的。ES-DSSC是瀨川研究室從2003年左右開始研究的太陽能電池，最初的設(shè)計方案是在染料敏化太陽能電池（DSSC）的背面層疊二次電池，DSSC的電極（異性極）和電解液都與二次電池共享。這次采用了DSSC和二次電池橫向排列，而非縱向重疊的結(jié)構(gòu)。將DSSC和二次電池配置在彩色玻璃不同顏色的部位。DSSC在開發(fā)之初就具有外觀設(shè)計性高的特點，可通過選擇色素來改變電池板的顏色。這次，二次電池也具有了裝飾效果，這是利用了二次電池的顏色會隨著充電狀態(tài)的變化而改變的特點。二次電池的顏色之所以會變化，是因為電荷聚集極采用了氧化鎢（WOx）。WOx具有“電致變色”性質(zhì)，當電荷聚集時，顏色會從透明變成深藍色。此次展示的裝飾板和裝飾燈在繡球花葉部等配置了DSSC，而在花朵部分配置了二次電池。二次電池在放電狀態(tài)下基本呈白色，但隨著充電，顏色逐漸變成深藍色，這非常適合表現(xiàn)在開花過程中顏色逐漸改變的繡球花。