可變色又能發電的智慧太陽能窗戶，有望降低大家夏季電費

2020-10-23

變色眼鏡已經是現代人不怎麼陌生的抗紫外線首選之一，而現在科學家將透明太陽能結合並改良光致變色技術，這塊透明太陽能板吸收「熱」之後，不僅會自動變色，還能發電，可以當作隔熱、供電的窗戶用太陽能。

變色眼鏡的原理為接收紫外線後，鏡片可變色並調節透光度，讓人們可以適應環境光線的變化，減少視覺疲勞，保護眼睛，隨著技術日新月異，現在變色玻璃的應用愈來愈廣、尺寸也愈來愈大，可以電子化並因應需求切換顏色。

天氣一熱就會出現冷氣開好開滿的現象，隨著冷氣、空調使用時間增加，用電量也水漲船高，台灣住家冷氣用電就占 30.2%，以美國來說，住宅和商業建築所消耗的電力占總電量的 74%，占能源的 39％，可變色降溫室內的窗戶或許是降低電費與電力的解方之一。

而在美國能源部國家再生能源實驗室（NREL）的研究中，他們結合透明鈣鈦礦太陽能技術，將「光致變色」改良成「熱致變色」。團隊將鈣鈦礦太陽能板夾在兩片玻璃之間，中間也注入溶劑蒸氣（solvent vapor），天氣乾燥時，鈣鈦礦電池維持透明狀態，隨著溫度提高，就會讓鈣鈦礦晶體重新排列，這些變化也由內而外影響鈣鈦礦的顏色，顏色從透明慢慢變深，若當成窗戶不僅能幫室內降溫，也可以發電。

一直以來 NREL 都在研究並改良該技術，過去熱致變色太陽能板只有在 65.5°C 到 79.4°C 才會觸發變色機致，而且顏色並不怎麼豐富，只有紅色與棕色，變色時間更長達 3 分鐘，如今只要溫度到 35°C 到 46°C 之間玻璃就會變色，時間也縮短到 7 秒鐘內，顏色也從原本的透明變成黃色、橘色、紅色和棕色。

未來在氣候變遷與極端氣候的影響下，夏季或許還會愈來愈炎熱難熬，理想情況下，熱致變色太陽能窗戶可以讓住戶減少冷氣、空調的需求，該團隊對該研究則有信心，認為可以在一年內開發出原型窗戶。

 

圖片來源: NREL

資料來源: 科技新報