电池技术|智能窗户技术可提高建筑物能源效率( 二 ) |

该原型由数十层不同的材料组成，这些材料控制通过的光的数量和频率以及转化为电能的太阳能的数量。
一组由一种称为钙钛矿的材料制成的层，包括窗户的太阳能电池，该太阳能电池收集阳光以进行能量转换。窗户原型还包括一组称为纳米光子涂层的层，该层是由机械工程副教授Cheng Sun和他在西北麦考密克工程学院的研究小组开发的。涂层调节可以穿过窗户的光的频率。
每层厚几十微米，比沙粒的直径还薄。科学家为这些层选择了非周期性设计，这意味着每个层的厚度都不同。随着太阳光线与窗户的角度在一天和一年中不断变化，非周期性的设计使窗户的性能可以根据用户的喜好而变化。
Sun表示：“层厚度的变化针对到达窗户的日光性质的广谱变化进行了优化。 ” “这使我们能够系统地在夏季减少红外透射，而在冬季则允许更多红外透射，以节省用于调节温度的能量，同时优化用于室内照明和能量收集目的的可见光透射。 ”
科学家优化了此研究中使用的原型，用于凤凰城一个2000平方英尺的单层房屋。根据窗户原型的实验特性，科学家们计算出与领先的商用窗户技术相比，每年可节省大量能源。计算使用的是EnergyPlus建筑模型，该模型是由美国国家可再生能源实验室、美国能源部能源效率和可再生能源实验室开发的软件，可估算一段时间内的实际功耗。
科学家用来生产窗户原型的合成方法模仿了常见的工业级制造工艺，并且科学家们认为，这些现有的商业流程将使窗户原型成功地按比例放大至全尺寸。
未来的考虑因素包括以灵活的形式开发相同的技术，以便可以对智能窗户材料进行改造以覆盖现有的窗户。
【电池技术|智能窗户技术可提高建筑物能源效率】这项研究工作部分由美国国家科学基金会资助。

电池技术|智能窗户技术可提高建筑物能源效率( 二 )

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