熱致變色太陽能電池器件問世 智能光伏玻璃研發(fā)獲突破
2018年02月07日 10:38 5725次瀏覽 來源： 中國科學報 分類： 光伏 作者： 黃辛
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。
責任編輯：周大偉
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