Создан материал для «умных» окон, на свету превращающийся в солнечную панель — Naked Science
08.02.2018
4 минуты
Редакция
1

Создан материал для «умных» окон, на свету превращающийся в солнечную панель

Группа химиков из США разработала материал, который превращается в малопрозрачный фотоэлемент при нагревании, а при контакте с водой становится прозрачным, как стекло. Из подобных матералов можно будет делать окна, генерирующие электроэнергию в солнечные дни.

020618_mt_teaser_perovskite_main

В журнале Nature Materials вышла статья с описанием материала, который в зависимости от температуры существует как прозрачная стеклоподобная субстанция или как темный, слабо пропускающий свет материал со структурой перовскита, работающий как фотоэлектрический элемент. Авторы статьи полагают, что однажды из этого материала можно будет делать оконные стекла, в пасмурную погоду и в сумерки пропускающие свет, а в солнечные дни работающие, как солнечная батарея. Электроэнергия, выработанная в часы работы в режиме солнечной батареи, может быть использована для зарядки аккумуляторов бытовой электроники или для охлаждения салона автомобиля, припаркованного на солнце в жаркий день.

 

Переход от стеклоподобной прозрачной фазы к перовскитной происходит при повышении температуры. Пока прототип, собранный Летьеном Ду (Letian Dou) и его коллегами из Университета Пердью в США, приобретает структуру перовскита при нагревании до 105°C; это намного больше, чем температура стекла, находящегося под прямыми солнечными лучами даже в самый жаркий день. Сейчас химики работают над снижением пороговой температуры до 70°C – этого было бы достаточно, чтобы прозрачное стекло, нагретое лучами солнца, само превращалось в фотоэлемент.

 

Процесс обратим: структура перовскита теряется при контакте с влагой. После увлажнения прозрачность материала вырастает до 81,7%, в то время как в фазе перовскита материал приобретает коричневатый оттенок и пропускает только 35,4% видимого света. В дальнейшем Ду и его коллеги рассчитывают найти другой способ изменения фазы, чтобы владельцам будущих «умных» окон не пришлось брызгать на них водой с целью сделать их вновь прозрачными.

 

Структура кристаллов, использованных в экспериментальных фотоэлементах, называется «структурой перовскита» из-за сходства с кристаллической решеткой одноименного природного минерала, титаната кальция. В работе Ду и его коллег использовались органические комплексные соединения на основе йодида и бромида цезия, выбранные учеными за способность к резким фазовым переходам при изменении температуры в пределах значений, при которых возможна работа фотоэлементов.

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

Позавчера, 14:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи полагают, что усваивание алкоголя, возможно, позволило предкам человека разумного возвыситься над другими видами.

Позавчера, 13:16
2 минуты
Илья Ведмеденко

Российское телевидение показало, что находится внутри так называемого ядерного чемоданчика — устройства, содержащего коды, которые в случае необходимости должны привести в действие ядерный арсенал страны.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

4 декабря
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

Cosmofriend
18:23
-
0
+
Ооо, только недавно читал на вашем сайте про концепт этого материала, а сейчас уже создан. Круто!
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: