如今，利用建筑窗戶來節能發電的案例已屢見不鮮。但現有發電窗技術主要是將透明光伏電池與建筑玻璃相結合，提高發電效率往往以犧牲窗戶透明度為代價。

為了解決這個問題，研究人員嘗試了諸多方法，但都不盡如人意。如：多結太陽能電池存在產生的紅外熱負荷可能導致器件可靠性降低、使用壽命短的問題。而透明光伏電池則受到了光損失、電損失、空氣敏感性等問題的限制。

近日，中科院上海硅酸鹽研究所在節能發電窗研究領域取得新進展——柏勝強正高級工程師、陳立東研究員團隊和曹遜研究員、金平實研究員團隊，與德國、英國的研究團隊合作，提出了基于“光—熱—電轉換”的節能發電窗技術，采用波長選擇性吸收薄膜與熱電器件耦合，將太陽熱轉化為電能。

研究團隊設計提出了“光—熱—電轉換”理論，將具有波長選擇性吸收的薄膜集成在透明玻璃上，該薄膜允許可見光通過，同時可以吸收不可見的紫外線和紅外線，并將其轉化為熱能。

“這個有點像給窗戶貼上晶體復合膜。但這層膜，我們可以做到微米甚至納米級�！辈苓d解釋道，簡單來說，就是將無機晶體材料做成薄膜，使其具有光學性質，將其附著于中空玻璃的中間層，在四周安上電極，并且可依照人們的需求設計玻璃的透過率，從而利用太陽光的不可見光波段實現能量轉換。

曹遜表示，這項技術得益于學科交叉的發現�！斑^去我們更多關注的是光熱調控，只關注隔熱，并不關注熱的去向和再利用。這就導致了至少40%的光熱被浪費。所以，光熱調控之后該怎么辦？當光熱與熱電結合，這個問題就得到了解答�！辈苓d坦言，研究過程中，團隊考慮的不僅是如何有效地收集熱量，而且還要將其轉化成電能，將光、熱、電三者打通，不斷提高能源利用率。

目前，該項目還處于基礎研究階段。研究團隊進行了兩年的研究攻關，而實現市場化至少還需兩年左右的時間優化。

“目前的調節還是被動的，在技術成熟后，有望在未來與智能化設備做融合，自動調整玻璃的透過率與熱電轉換。就如自動變色眼鏡一樣�！辈苓d說，“團隊最終要實現的是可控、可變的節能玻璃�！辈苓d認為，該技術在性能上還有很大的優化空間，下一步團隊將專注于性能上的優化和調整，之后再考慮中試和放大。

未來，研發團隊還將在新材料應用技術的研發中兼顧技術的實際落地，努力推動科技成果轉移轉化�！爸灰�薄膜技術成熟，這樣黑科技的節能玻璃就能走向市場�！辈苓d說道。

據介紹，從國際能源署 (IEA) 統計數據來看，建筑及其相關能耗已占全球總能耗的三分之一以上，建筑用能對全球二氧化碳排放的“貢獻率”接近40%。因此，利用建筑物實現節能甚至發電，成為推動城市綠色發展的重要舉措，對全面實現節能減排目標具有重要意義。

（來源：上海嘉定）

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