Сегодня 25 февраля 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Китайские учёные создали стекло, которое само регулирует прозрачность и при этом вырабатывает и хранит энергию

В будущем стёкла с регулируемой прозрачностью станут необходимым элементом любого здания. И чем раньше будут разработаны такие стёкла с доступной стоимостью, тем скорее настанет этот момент. Китайские учёные пошли ещё дальше — они разработали стёкла, которые не только сами меняют прозрачность, но также сами себя обеспечивают питанием за счёт солнечных лучей.

 Источник изображения: Henan University

Источник изображения: Henan University

В одном прототипе исследователи из Хэнаньского университета объединили солнечную генерацию на основе тонкопленочных фотоэлементов из кестерита (CZTSSe) и электрохромное стекло на основе биметаллического оксида никеля-кобальта (NiCoO2). Представленный прототип не только реализует интеграцию функций самопитания и интеллектуальной регулировки уровня пропускания солнечного излучения, но и расширяет свои возможности до хранения энергии.

Учёные создали солнечный элемент на основе стеклянной подложки, покрытой молибденом (Mo), поглотителем из кестерита, буферным слоем на основе сульфида кадмия (CdS), слоем оксида цинка (ZnO), слоем оксида индия-олова (ITO), осаждённого методом магнетронного распыления, и с металлическими контактами из серебра (Ag).

Для получения электрохромных пленок NiCoO2 для окон использовалась простая технология химического осаждения из ванны (CBD). Благодаря пористой структуре нанохлопьев и синергетическому эффекту взаимодействия никеля и кобальта, пленки NiCoO2 и электрохромные «умные» окна на их основе показали отличные электрохимические, электрохромные и энергосберегающие характеристики.

Для накопления энергии в стекле в него была интегрирована плёнка оксида титан (TiO2). Она одновременно характеризуется отличными электрохромными свойствами (меняет прозрачность и (или) цвет при подаче электричества) и свойствами накапливать ионы.

При испытаниях в стандартных условиях освещённости подготовленное таким образом стекло (окно) показало энергопотребление 318,3 мВт·ч/м2 и общую эффективность 2,15 %, что, по мнению специалистов, сопоставимо с большинством разработанных на сегодняшний день окон с поддержкой фотовольтаики.

«В частности, благодаря пористой структуре массивов нанохлопьев и биметаллическому синергетическому эффекту электрохромные пленки NiCoO2 демонстрируют большую оптическую модуляцию, высокую скорость переключения, исключительную электрохромную стабильность, а также отличную скоростную способность», — пояснили разработчики. Иначе говоря, новые стёкла быстро меняли прозрачность в широком диапазоне пропускания света и удерживали её уровень длительное время. При этом тонировка стёкол была нейтральная, что будет приветствоваться большинством пользователей (обычно она различных оттенков).

Учёные подчёркивают, что главной своей задачей они видели использование минерала кастерита для производства умных стёкол. Он доступен, легко синтезируется из широко распространённых химических элементов и поэтому идеален для массового внедрения. Они продолжат работать над проектом, чтобы улучшить КПД стёкол и отработать массовое производство, хотя не обещают прийти к этому в сжатые сроки. Но возможность модулировать свето- и теплопередачу в помещении, одновременно вырабатывая энергию за счет фотоэлектрических элементов, несомненно является заманчивой для дальнейшей работ над этим направлением.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Вдохновлённая японским фольклором метроидвания Bo: Path of the Teal Lotus в духе Hollow Knight получила дату релиза 2 ч.
Sabre перенесла сервисы в облако Google Cloud, закрыв 17 своих дата-центров 3 ч.
Восторженно принятый публикой покерный роглайк Balatro купили более 250 тыс. раз за первые 72 часа 4 ч.
Microsoft добавит в Windows 11 возможность «горячих обновлений» без перезагрузки ПК 13 ч.
Новая статья: Islands of Insight — я вся такая загадочная. Рецензия 19 ч.
Бирмингем готов поднять налоги, приглушить уличное освещение и сократить сбор мусора, чтобы хоть как-то оправиться от катастрофического внедрения ERP Oracle 20 ч.
NVIDIA обновила драйверы для видеокарт Kepler и старых Windows 24-02 16:42
X открыла аудио- и видеозвонки для всех пользователей, а не только для платных 24-02 12:59
Суд одобрил признание Binance вины и штраф в размере $4,3 миллиарда 24-02 12:50
Илон Маск намекнул на запуск почтовой службы XMail 24-02 12:32
Себестоимость гарнитуры Apple Vision Pro составляет $1500, а самая дорогая её деталь — дисплеи Micro OLED 2 ч.
Honor представила глобальную версию Magic6 Pro — смартфон, которым можно разбить iPhone 15 Pro Max 3 ч.
MSI лишила новые QD-OLED-мониторы серии MAG обновлений прошивки — геймеры негодуют 6 ч.
Учёные: ежедневное использование Apple Vision Pro опасно для здоровья — физического и ментального 6 ч.
Акции Rivian и Lucid рухнули из-за замедления спроса на электромобили 7 ч.
Основатель TSMC не считает, что бум ИИ потребует строительства десятков новых предприятий 11 ч.
Умное кольцо Samsung Ring будет продемонстрировано на следующей неделе на MWC 2024 13 ч.
Nokia предложила мобильным операторам подзаработать, продавая энергию из ИБП базовых станций 19 ч.
На Juniper Networks подали в суд из-за сделки с HPE стомостью $14 млрд 20 ч.
Представлен Semtech AirLink XR60 — самый компактный в мире защищённый 5G-роутер 21 ч.