NREL开发可切换光伏Windows 2016-12-16 03:12:21

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Lance Wheeler(前方)与Nathan Neale,Robert Tenent,Jeffrey Blackburn,Elisa Miller和David Moore一起开发了一个可切换的光伏窗口(左起)

(摄影:Dennis Schroeder / NREL)美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)开发了热致变色窗,能够高效地将太阳光转化为电能

演示装置通过从透明变为有色,同时将太阳光转换为电能,动态响应阳光

依靠钙钛矿和单壁碳纳米管等先进材料,新技术通过从透明变为有色来响应热量

随着窗户变暗,它会发电

颜色变化由可逆地吸收到装置中的分子(甲胺)驱动

当太阳能加热设备时,分子被驱逐出去,设备变暗

当太阳没有照射时,装置被冷却下来,分子重新吸收到窗户装置中,然后看起来是透明的

NREL开发的演示装置允许太阳光谱的可见部分中平均68%的光在透明或漂白状态下通过

当窗口改变颜色时 - 在测试期间需要大约3分钟照明的过程 - 只允许3%通过窗口

现有的太阳能窗技术是静态的,这意味着它们被设计成利用一小部分阳光而不会牺牲观看所需的太多可见光透射或建筑物居住者的舒适度

“良好的窗户和良好的太阳能电池之间存在着根本的权衡,”NREL的科学家Lance Wheeler说

“这项技术绕过了这一点

当阳光充足时我们有一个很好的太阳能电池,当没有阳光时我们有一个良好的窗口

“自然通信公布的概念验证论文确定太阳能转换效率为11.3%

“那里有热致变色技术,但实际上并没有将这些能量转化为电能,”Wheeler说

他是该论文的主要作者,“由可逆光热复合物从甲基铵碘化物中解离出来的可切换光伏窗

”他的共同作者,全部来自NREL,是David Moore,Rachelle Ihly,Noah Stanton,Elisa Miller,Robert Tenent,杰弗里布莱克本和内森尼尔

在1-sun照明下的测试中,1平方厘米的演示装置循环通过重复的透明着色循环,但由于可切换层的重组,性能在20个循环的过程中下降

正在进行的研究侧重于改善周期稳定性

去年,在一项名为Energy I-Corps的为期两个月的计划中探索了该技术商业化的道路

研究团队与行业导师合作,了解客户对技术的需求,并开发可行的方法来进入市场

LEL Wheeler和Robert Tenent,NREL的窗口技术项目负责人和该论文的共同作者,联手为他们称为SwitchGlaze的产品制定市场战略

这项工作由能源部建筑技术办公室的新兴技术计划资助

惠勒表示,该技术可以集成到车辆,建筑物等领域

太阳能电池窗口产生的电力可以为电池充电,为智能手机或车载电子设备供电,如风扇,雨量传感器和电机,它们可以按照程序打开或关闭窗户

出版物:Lance M. Wheeler等,“可逆光热复合物从甲基铵碘化物中解离的可切换光伏窗”,Nature Communications 8,货号:1722(2017)doi:10.1038 / s41467-017-01842-4来源:美国能源部国家可再生能源实验室