節(jié)能發(fā)電窗將太陽熱轉(zhuǎn)化為電能

近日，中科院上海硅酸鹽研究所正高級(jí)工程師柏勝?gòu)?qiáng)，研究員陳立東、曹遜、金平實(shí)等人，與英國(guó)、德國(guó)科學(xué)家合作，提出了基于“光—熱—電”轉(zhuǎn)換的節(jié)能發(fā)電窗技術(shù)，能將太陽熱轉(zhuǎn)化為電能。相關(guān)研究成果發(fā)表于《先進(jìn)能源材料》。

近年來，全球建筑總面積大幅增長(zhǎng)，建筑能耗逐年上升，建筑用能對(duì)全球二氧化碳排放的“貢獻(xiàn)率”接近40%。因此，利用建筑物實(shí)現(xiàn)節(jié)能甚至發(fā)電，成為推動(dòng)城市綠色發(fā)展的關(guān)鍵之一?，F(xiàn)有發(fā)電窗技術(shù)主要是將透明光伏電池與建筑玻璃相結(jié)合，但提高發(fā)電效率往往以犧牲窗戶透明度為代價(jià)。

為此，研究人員設(shè)計(jì)開發(fā)了“光—熱—電”轉(zhuǎn)換演示系統(tǒng)，將具有波長(zhǎng)選擇性吸收的薄膜集成在透明玻璃上。該薄膜允許可見光通過，透過率最高達(dá)88%，同時(shí)可以強(qiáng)烈吸收紫外線和紅外線，并將其轉(zhuǎn)化為熱能。

柏勝?gòu)?qiáng)表示，該系統(tǒng)兼具高效節(jié)能和透明發(fā)電優(yōu)點(diǎn)，節(jié)能效果與低輻射玻璃相當(dāng)。而且，它能夠在環(huán)境溫度下運(yùn)行，可靠性高、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易安裝，可應(yīng)用于建筑玻璃、高鐵窗戶、汽車窗戶等領(lǐng)域。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/aenm.202101213