太陽(yáng)能光伏發(fā)電可說(shuō)是當(dāng)前最受歡迎的再生能源技術(shù)
，不少科學(xué)家為了擴(kuò)大太陽(yáng)能板應(yīng)用范圍，著手研究透明太陽(yáng)能窗戶(hù)
，想將太陽(yáng)能光伏發(fā)電與建筑物相結(jié)合
、讓未來(lái)的住戶(hù)與大樓都變成虛擬電廠(chǎng)。
不過(guò)開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能窗戶(hù)并非易事
，至今仍沒(méi)有廠(chǎng)商跨入商業(yè)化門(mén)檻
。
過(guò)去曾有材料科學(xué)家在玻璃嵌入光吸收薄膜，讓窗戶(hù)成功變成發(fā)電設(shè)備
，但該面板僅吸收特定波長(zhǎng)，窗戶(hù)會(huì)自帶紅色或是棕色濾鏡
，無(wú)法吸引建筑師的目光
。而新型太陽(yáng)能窗雖然能吸收人們無(wú)法看見(jiàn)的紫外光與紅外光以維持透明，但仍無(wú)法有效阻擋輻射并達(dá)成隔熱效果
。
因此為開(kāi)發(fā)出可采光
、隔熱與發(fā)電的太陽(yáng)能窗戶(hù)，美國(guó)密歇根州立大學(xué)材料科學(xué)家 Richard Lunt 研發(fā)出能吸收紫外光
、發(fā)電效率達(dá) 0.5% 的鈣鈦礦太陽(yáng)能板
，雖然轉(zhuǎn)換效率著實(shí)不高，但他指出
，該太陽(yáng)能板可有效阻擋輻射
，未來(lái)更有望將轉(zhuǎn)換效率提升至 4%。
Lunt 團(tuán)隊(duì)在 2017 年也通過(guò)有機(jī)太陽(yáng)能電池研發(fā)出吸收不可見(jiàn)光的透明玻璃
，其轉(zhuǎn)換效率更達(dá) 5%
，將來(lái)也會(huì)把先前的鈣鈦礦技術(shù)與可捕獲紅外光的有機(jī)太陽(yáng)能相結(jié)合，將效率躍升至 20%
。
有機(jī)太陽(yáng)能的應(yīng)用相當(dāng)廣泛
，同時(shí)具有可撓式、廉價(jià)與易制造優(yōu)點(diǎn)
，許多有機(jī)材料都可以吸收不可見(jiàn)光
，英國(guó)太陽(yáng)光電公司 polysolar 也透過(guò)有機(jī)聚合物研發(fā)出透明太陽(yáng)能玻璃，并成功達(dá)小規(guī)模試用;鈣鈦礦也是相當(dāng)有潛力的太陽(yáng)能技術(shù)
，短短 9 年間光電轉(zhuǎn)換率已能與硅晶太陽(yáng)能媲美
，且由于體積小，應(yīng)用比堅(jiān)硬
、缺乏彈性的硅晶太陽(yáng)能電池更廣
，科學(xué)家還能通過(guò)調(diào)整化學(xué)配方來(lái)吸收不同波段的光
，不管是鈣鈦礦還是有機(jī)太陽(yáng)能，這些材料皆為透明太陽(yáng)能窗戶(hù)潛力軍
。
但太陽(yáng)能窗戶(hù)也不一定得是透明的
，可能有些人會(huì)希望窗戶(hù)能自動(dòng)變色、自行調(diào)整透明度
，或許為滿(mǎn)足這些消費(fèi)者
，史丹佛大學(xué)研究員 Michael McGehee 2017 年研發(fā)出半透明有機(jī)太陽(yáng)能窗戶(hù)，該窗戶(hù)不會(huì)變成奇怪的紅色或是棕色色調(diào)
，而是全部變黑
。美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(NREL)也在 2017 年 12 月研發(fā)出類(lèi)似技術(shù)，當(dāng)窗戶(hù)受到太陽(yáng)光照射之后就會(huì)變暗
，光電轉(zhuǎn)換效率則高達(dá)11.3%
。
各個(gè)科學(xué)家紛紛使出渾身解數(shù)，想讓自家的技術(shù)發(fā)揚(yáng)光大
、邁向無(wú)補(bǔ)助商業(yè)化
，不過(guò) NREL 太陽(yáng)能專(zhuān)家Lance Wheeler表示，目前太陽(yáng)能窗戶(hù)多少都參雜有毒物
，玻璃碎裂后又是一大問(wèn)題
。如果要滿(mǎn)足消費(fèi)者需求、耐用性
、法規(guī)要求
，可能還有一段路要走。
來(lái)源(中國(guó)能源網(wǎng)) 作者(中國(guó)能源網(wǎng))
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