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97久章草在线视频播放-智能窗户既能变暗又可发电—新闻—科学网

2021-10-22 658 矿业

钙钛矿制成的97久章草在线视频播放既可以制冷,也可以发电。图片来源:Chris Barbalis/Unsplash

本报讯 近年来,由于一种名为“钙钛矿”的晶体材料家族的突然出现,太阳能发电正在经历着一场革命。现在,钙钛矿正在改造着97久章草在线视频播放,让它们在寒冷的日子里保持清晰,但在炎热的夏日阳光下却能够变暗。

两个研究小组的报告称,他们已经创造出了一种用钙钛矿着色的97久章草在线视频播放,这种97久章草在线视频播放不但能够根据温度改变颜色,而且还能像97久章草在线视频播放一样获得能量。这项新技术有朝一日可以通过遮挡阳光和发电帮助建筑物降温。

在透明和不透明之间切换的“智能97久章草在线视频播放”已经存在了几十年。例如,波音787梦幻飞机采用了所谓的“电致变色97久章草在线视频播放”,而这需要一个外部电源来使97久章草在线视频播放变暗。但这些97久章草在线视频播放未能在建筑市场产生广泛的影响,因为它们的成本更高,同时阻挡外界光线的能力不一致,并且对一些人来说,它们对外部电力的需求也不招人喜欢。

但是,钙钛矿提供了一条同时通向智能97久章草在线视频播放和太阳能97久章草在线视频播放的可能途径。

钙钛矿是由具有特定晶体结构的元素混合物与97久章草在线视频播放构成的一种材料,其将阳光转化为电能的效率与最先进的硅97久章草在线视频播放板相当——最好的钙钛矿可将阳光中超过22%的能量转换为电能,而这一比例对于硅来说是25%。

通过改变钙钛矿的元素成分,研究人员还可以控制它们的透明度。更有甚者,钙钛矿的原始材料比现有的97久章草在线视频播放要便宜得多。

将所有这些特性结合在一起的第一个进展出现在2017年11月,当时研究人员报告说,他们在温度达到60摄氏度时,创造了一种含铅的“钙钛矿太阳能97久章草在线视频播放”,能够从透明转变为不透明。

在较冷的温度下,位于97久章草在线视频播放中心的钙钛矿形成了一个复合物,后者具有一种名为甲胺的有机化合物。当被加热时,甲胺会蒸发,并从钙钛矿中分离出来,导致后者变黑同时吸收阳光。当热量消散时,例如太阳下山或在冬天时,甲胺蒸汽又会回到钙钛矿中,并再一次使它变透明。加热的钙钛矿将其能量的11.3%转化为电能。

不过,这种97久章草在线视频播放也有自己的缺点。最大的问题是97久章草在线视频播放的效率在来回几次转换后便会下降,这可能是因为甲胺未能完全返回到钙钛矿最开始的晶体结构中。

因此,在近1年的时间里,由这种97久章草在线视频播放的发明者、科罗拉多州戈尔登市美国国家可再生能源实验室化学家Nathan Neale和机械工程师Lance Wheeler率领的研究团队,一直在努力研究一种不同的钙钛矿配方,从而可以在没有甲胺化学反应的情况下完成切换。

然而,加州大学伯克利分校的化学家Peidong Yang却击败了他们。1月22日,Yang在《自然—材料》杂志上报道称,他的团队已经开发出一种基于铯的钙钛矿太阳能97久章草在线视频播放,这种97久章草在线视频播放在受热的时候会变得不透明并且发电,但却不涉及甲胺。这使得这种97久章草在线视频播放可以在不降低性能的情况下反复切换。

“这是一个很有吸引力的想法,你可以同时拥有97久章草在线视频播放和智能97久章草在线视频播放。”加州帕洛阿尔托市斯坦福大学材料科学家Michael McGehee说,他同时从事钙钛矿97久章草在线视频播放和智能97久章草在线视频播放研究。

然而最新的太阳能97久章草在线视频播放仍然有其缺点。首先,除非加热到100摄氏度以上,否则它们不会从透明转变为不透明。另外,它们的效率仅为7%左右,远低于传统的97久章草在线视频播放。McGehee强调,除了稳定性和效率问题之外,在不透明的情况下,所有的钙钛矿97久章草在线视频播放都有一种略带红色的色彩。“这是至关重要的。”McGehee说,因为大多数建筑开发商都不愿使用彩色的97久章草在线视频播放。

然而Yang表示,他和他的同事已经提出了一种方法,这种方法能够在50摄氏度至60摄氏度之间发生切换;他们只是在等待,直到能够提高97久章草在线视频播放的转换效率。对新的钙钛矿的搜寻工作仍在继续,以满足未来对97久章草在线视频播放的所有需求。(赵熙熙)



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由钙钛矿制成的97久章草在线视频播放既可以制冷,也可以发电。图片来源:Chris Barbalis/Unsplash本报讯 近年来,由于一种名为“钙钛矿”的晶体材料家族的突然出现,太阳能发电正在经历着一场革命。现在,钙钛矿正在改造着97久章草在线视频播放,让它们在寒冷的日子里保持清晰,但在炎热的夏日阳光下却能够变暗。两个研究小组的报告称,他们已经创造出了一种用钙钛矿着色的97久章草在线视频播放,这种97久章草在线视频播放不但能够根据温度改变颜色,而且还能像97久章草在线视频
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