Группа ученых из Шанхайского института керамики совместно с западными коллегами разработала инновационные стекла для окон, генерирующие электричество. В отличие от существующих образцов, они практически прозрачны. Фотоэлементный слой новых стекол пропускает не менее 88% света видимого спектра. До недавних пор лучшие образцы стекол-батарей обеспечивали всего 68% прозрачности.

Окна со стеклами-фотоэлементами известны довольно давно. Их массовый выпуск был освоен китайскими и европейскими производителями еще в середине прошлого десятилетия. В качестве электрогенерирующего слоя в них используется галогенид перовскита. Он обеспечивает неплохой КПД при преобразовании света в электричество на уровне 11%. Однако досадным минусом традиционных «солнечных окон» является их ограниченная прозрачность.

Обитателям квартир и офисов, оснащенных окнами-батареями, приходится смотреть на улицы сквозь затемненные стекла. Видеть мир «затонированными» нравится далеко не всем. Поэтому шанхайские ученые поставили перед собой задачу создать максимально прозрачные стекла, вырабатывающие электричество.

В августе 2021 года цель была достигнута. Для этого пришлось разработать совершенно новую термоэлектрическую пленку, вырабатывающую электричество. Она состоит из цезий-вольфрамового оксида и полимера. Материал пропускает почти весь видимый свет. Излучение инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов (незаметное глазу) преобразуется в тепло. Оно как бы «перетекает» к краям пленки, где размещены термоэлектрические генераторы, которые и вырабатывают электроэнергию.

Благодаря тому, что в новой пленке используется принцип теплосборника, она не дает солнечным лучам нагревать помещение. В жаркое время года данный эффект обеспечивает экономию электричества на кондиционировании. Как отмечает один из разработчиков новых окон, профессор Cao Xun, технология позволяет менять коэффициент поглощения тепла. Таким образом, зимой можно установить режим максимальной прозрачности для инфракрасных лучей, чтобы они нагревали воздух в помещении.

Маркетологи не сомневаются, что новая продукция будет востребована не только на китайском рынке, но и за рубежом. Ожидается, что производство окон-батарей в промышленных объемах будет налажено в Китае примерно через два года. Ученым предстоит оптимизировать технологию создания инновационной пленки для снижения ее себестоимости.

По материалам shine.cn