美科学家研发新型变色玻璃加热后可变成太阳能电池

变色玻璃已经存在很长时间了，最常见的是作为眼镜的过渡镜片，在强光下自动调色。最近的发展已经使其电子化，可以按需切换，并将其放大到窗户尺寸。同时，透明（或半透明）太阳能电池的效率也越来越高，甚至可以安装在窗户上。

在这项新研究中，美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员将这两种技术结合到一扇窗户中。他们所说的 “热变色光伏”技术在被阳光加热时可以切换颜色，以阻挡眩光并减少对冷却的需求，当它这样做时，它也开始从这些光中收集能量。

这种窗户是由夹在两块玻璃之间的钙钛矿薄膜--一种新兴的太阳能电池材料--制成的，并在缝隙中注入溶剂蒸汽。当湿度较低时，钙钛矿薄膜保持透明，使窗户能正常透光。但在一定温度下，蒸汽会使钙钛矿晶体重新排列，先是成链状，然后是片状，再是立方体。每一种新的形状都会改变颜色，不同程度地阻挡光线，希望在这个过程中能让房间降温几度。

当玻璃温度达到35°C至46°C时，窗户可以在几种不同的颜色之间切换，从透明到黄色、橙色、红色和棕色，大约需要7秒钟。这比NREL团队早期开发的原型有相当大的进步，当温度达到65.5°C至79.4°C时，它只能在透明和一种红棕色之间切换，而且需要3分钟才能完成。

理想情况下， “热变色光伏”窗户可以帮助减少对空调的需求，因为在炎热的时间和气候下，空调是一个巨大的能源消耗者，甚至可以筹到一点额外的电力来帮助运行。该团队表示，使用新技术的原型窗可以在一年内开发出来。

该研究发表在《自然-通讯》杂志上。