Здесь рождаются новости.
Новые «умные» окна темнеют под солнечными лучами и генерируют электроэнергию

Новые «умные» окна темнеют под солнечными лучами и генерируют электроэнергию

Благодаря появлению кристаллического минерала перовскита использование солнечной энергии подверглось революционным преобразованиям. Окна зданий на основе этого материала остаются прозрачными в холодные дни и темнеют на жарком летнем солнце. Исследователи перовскита заявили, что они создали тонированные стекла, прозрачность которых изменяется в зависимости от температуры, сохраняющие энергию подобно солнечным батареям. Однажды новая технология поможет охлаждать здания летом и вдобавок вырабатывать электроэнергию.

«Умные стекла», переключающиеся между прозрачным и матовым состоянием, используются давно. Но в строительстве из-за высокой стоимости, т.к. требовалась внешняя энергия, они не нашли широкого применения.

Теперь с перовскитом возможно создание «умных» окон, использующих солнечную энергию. Солнечные панели на основе этого минерала почти также эффективны в преобразовании солнечной энергии в электрическую, как и современные кремневые. Они могут превращать 22% энергии Солнца в электричество, тогда как панели из кремния – 25%. Прозрачность окон контролируется изменением элементных компонентов перовскита. Кроме того, исходное сырье в этом случае гораздо дешевле существующих солнечных батарей.

Прогресс был достигнут в ноябре 2017 года, когда было создано стекло, преобразующееся при температуре 60°C, со свинцовой основой с покрытием перовскитом. При более низких температурах этот минерал в центре солнечной ячейки образует органическое соединение метиламин. При нагреве метиламин испаряется, в результате чего перовскит темнеет и поглощает солнечную энергию, а, когда жара кончается, пары метиламина оседают в перовскит, делая его снова прозрачным. Нагретый минерал преобразует до 11,3% своей энергии в электричество.

Новые «умные» окна темнеют под солнечными лучами и генерируют электроэнергию
Окна с солнечными ячейками темнеют и сохраняют энергию при летнем солнце и становятся прозрачными при снижении температуры.

Однако у этих окон есть и недостатки. Наибольший из них состоит в том, что эффективность солнечных панелей падает после нескольких переключений вероятно потому, что пары метиламина не полностью оседают, и расположение кристаллов перовскита не восстанавливается. Группа исследователей работала над преобразованием минерала, переключающегося без химической реакции метиламина.

И наконец, было создано стекло на основе цезия с перовскитным покрытием, преобразующимся без метиламина и без потери эффективности.
И все-таки, у этих стекол есть недостатки. Во-первых, их состояние не изменяется, если температура нагрева меньше 100°C, и эффективность примерно на 7% ниже, чем у обычных солнечных батарей. К тому же, при матовости у окон появляется красноватый оттенок, что не нравится многим строителям.

Но исследователи продолжают поиски. Уже найден способ преобразования при температуре 50°C–60°C, остается проблема повышения эффективности использования солнечной энергии.

Новости по теме:

  1. Уфологи: Собаки могут чувствовать приближение НЛО
  2. Лагранж L5: там, где раньше не бывала еще ни одна миссия
  3. Виртуальная реальность помогает в исследовании человеческой памяти
  4. Невероятные фотографии ученых, собирающих лаву в действующих вулканах