Полагаясь на такие продвинутые материалы как перовскиты и одностенные углеродные нанотрубки, новая технология отвечает на тепло, преобразовывая от прозрачного до крашеного. Поскольку окно темнеет, оно производит электричество.
Цветное изменение стимулируют молекулы (methylamine), которые обратимо поглощены в устройство. Когда солнечная энергия подогревает устройство, молекулы вытеснены, и устройство затемнено. Когда солнце не светит, устройство охлаждено назад, и молекулы повторно поглощают в устройство окна, которое тогда кажется прозрачным.Ученый из NREL держит кусок стекла, которое разделено между прозрачным и непрозрачным.
Ланс Уилер (фронт) развивал переключаемое фотогальваническое окно наряду с (от левого) Натан Нил, Робер Тенан, Джеффри Блэкберн, Элиза Миллер и Дэвид Мур. (Фотография Денниса Schroeder/NREL)NREL-разработанное демонстрационное устройство позволяет в среднем 68 процентам света в видимой части солнечного спектра проходить, когда это находится в прозрачном, или отбелено, государство. Когда окно изменяет цвет – процесс, который занял приблизительно 3 минуты освещения во время тестирования – только 3 процента позволены через окно.
Существующие солнечные технологии окон статичны, что означает, что они разработаны, чтобы использовать часть солнечного света, не жертвуя слишком большой видимой светопроницаемостью, необходимой для просмотра или комфорта строительства жителей. «Есть фундаментальный компромисс между хорошим окном и хорошей солнечной батареей», сказал Ланс Уилер, ученый из NREL. «Эта технология обходы это. У нас есть хорошая солнечная батарея, когда есть большой солнечный свет, и у нас есть хорошее окно, когда нет».
Работа доказательства понятия, опубликованная по своей природе Коммуникации, установила конверсионную эффективность солнечной энергии 11,3 процентов. «Есть термохромовые технологии там, но ничто, что на самом деле преобразовывает ту энергию в электричество», сказал Уилер. Он – ведущий автор статьи, «Переключаемый Фотогальванический Windows Enabled Обратимым Фототепловым Сложным Разобщением от Йодида Лидерства Methylammonium».Его соавторами, всеми от NREL, является Дэвид Мур, Рэйчел Ихли, Ноа Стэнтон, Элиза Миллер, Робер Тенан, Джеффри Блэкберн и Натан Нил.В тестировании под освещением с 1 солнцем демонстрационное устройство на 1 квадратный сантиметр, периодически повторенное через повторные прозрачно-крашеные циклы, но работу, уменьшилось в течение 20 циклов из-за реструктуризации переключаемого слоя.
Продолжающееся исследование сосредоточено на улучшающейся стабильности цикла.Путь к коммерциализации технологии исследовался в прошлом году во время двухмесячной программы, названной энергетическим I-корпусом.
Команды исследователей соединены с промышленными наставниками, чтобы изучить то, что клиенты хотят технологии и развивают жизнеспособные способы достигнуть рынка. Ланс Уилер и Робер Тенан, лидерство программы для технологии окон в NREL и соавторе на бумаге, объединились, чтобы разработать стратегию рынка для продукта, который они назвали SwitchGlaze. Усилие финансировалось программой Emerging Technologies в Офисе Строительных техник Министерства энергетики.
Уилер сказал, что технология могла быть интегрирована в транспортные средства, здания, и вне. Электричество, произведенное окном солнечной батареи, могло зарядить батареи, чтобы привести в действие смартфоны или бортовую электронику, такие как вентиляторы, датчики дождя и двигатели, которые откроют или закроют окна, как запрограммировано.