由于近紫外线对于人眼来说是不可见的,研究人员通过对近紫外线的捕捉来解决智能窗户激活镀锡技术的电力需求,以改善照明、冷却和加热系统。
研发者拿着一个特殊的窗户玻璃样本
该技术已在自然能源杂志上发表,研究人员在论文中详细描述了他们是如何利用有机半导体来制造太阳能电池的过程。该论文称,研究人员之所以选择这种材料作为自发电电池原料,是因为它的化学结构具备可修改性,因此利用它的特性吸收近紫外线是再好不过的了。
构建这种太阳能电池,需要半导体分子在玻璃上沉积为薄膜,采用与有机发光二极管类似的制作方法。当太阳能电池运行的时候,阳光会使cHBC半导体产生电能。
研究人员利用该技术制作了一个由电致变色聚合物组成的智能窗户,它在特定条件下可以显示多种颜色,并且完全可以使用太阳能电池所产生的能量来运行。当来近紫外线光在太阳能电池中产生电荷时,电荷会在电致变色窗口中产生反应,使窗户从透明变成深蓝色。当光线变暗时,这种窗户可以阻挡80%的光线。
然而,利用红外线能带来热量来发电就会与智能窗户的某些功能(控制建筑物内或外热量流动的功能)相冲突。而肉眼无法看到的近紫外线制作出来的太阳能电池不会产生像红外线一样的能量,但不会妨碍红外线的传输。