Окна будущего: в Китае разработали стекло, которое меняет прозрачность, вырабатывает и хранит энергию
Учёные из Хэнаньского университета (Китай) разработали прототип стекла, которое не только умеет менять степень прозрачности, но и способно генерировать электрический ток, чтобы самостоятельно обеспечивать себя энергией.
Китайские специалисты объединили солнечную генерацию на основе тонкопленочных фотоэлементов из кестерита (CZTSSe) и электрохромное стекло на основе биметаллического оксида никеля-кобальта (NiCoO2). Такое сочетание позволяет регулировать уровень проникновения солнечных лучей, генерировать энергию и хранить её.
Солнечный элемент был создан с применением большого количества самых разных химических элементов: молиблен, оксид цинка, оксид индия-олова и другие. Электрохромные плёнки удалось получить благодаря простой технологии химического осаждения из ванны. Пористая структура нанохлопьев и синергетический эффект от взаимодействия никеля и кобальта позволили дать умным окнам отличные электрохимические, электрохромные и энергосберегающие характеристики.
Чтобы научить окна хранить сгенерированную электроэнергию, в стекло интегрировали плёнку оксида титана. Для неё характерны прекрасные электрохромные свойства. Это означает, что при подаче электрического тока плёнка меняет цвет или прозрачность.
Проведённые авторами разработки эксперименты в стандартных условиях освещённости показали эффективность 2,15% и энергопотребление 318,3 мВт·ч/м². По словам учёных, эти показатели сопоставимы с теми, которые демонстрируют существующие окна с поддержкой технологии фотовольтаики — это преобразование света в электричество с использованием полупроводниковых материалов, которые проявляют фотоэлектрический эффект, явление, изучаемое в физике, фотохимии и электрохимии. Также они сообщили, что их прототип отличается высокой скоростью смены прозрачности в широком спектре пропускания света.
В материале, опубликованном на странице издания PV Magazine, говорится, что одной из главных задач китайских учёных стало использование в стекле минерала кастерит. Он легкодоступен, поэтому идеальным образом подходит для массового производства умных окон. Сейчас в Хэнаньском университете ведут работу над повышением КПД. А вот когда такие окна пойдут в серийное производство, пока неизвестно.
