پنجرههای هوشمندی که به سلولهای خورشیدی تبدیل میشوند
پنجرهها راهی مناسب برای ورود نور به خانهها هستند اما در ماههای تابستان که هوا بسیار گرم است این نور ناخواسته وارد میشود و این موضوع باعث میشود بسیاری از افراد بیوقفه از دستگاه تهویه هوا استفاده کنند.
به گزارش اخبار ساختمان، اکنون محققان آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر (NREL) آمریکا پنجرههایی را ایجاد کردهاند که با گرم شدن در برابر نور خورشید، میتواند به طور خودکار تغییر رنگ دهد تا ساختمانها را خنک نگه دارد و علاوه بر این، آنها همچنین میتوانند به پنلهای خورشیدی تبدیل شوند.
مدتهاست که شیشههای تغییر دهنده رنگ وجود دارد و از آنها معمولاً به عنوان لنزهای انتقالی برای عینکهایی که به طور خودکار در زیر نور ملایم رنگ میشوند مورد استفاده قرار میگیرند. اما اخیرا محققان تحولاتی را در آنها ایجاد کردهاند و در همین زمان نیز سلولهای خورشیدی شفاف (یا نیمه شفاف) از کارآیی بیشتری برخوردار شدهاند تا جایی که میتوانند در پنجرهها جای بگیرند.
در مطالعه جدید، محققان آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر این دو فناوری را در یک پنجره ترکیب کردهاند. محققان این را فناوری "فتوولتاییک ترموکرومیک"(thermochromic photovoltaic) نامیدند. پنجرهها با این کمک در صورت گرم شدن در برابر نور خورشید تغییر رنگ میدهند که این موضوع نیاز به خنک سازی را کاهش میدهد و هنگامی که این کار را انجام میدهد، شروع به برداشت انرژی از آن نور میکند.
پنجرهها از یک صفحه نازک از ساختار پروسکایت ساخته شدهاند که این ماده بین شکاف بین دو صفحه شیشهای قرار میگیرد و بخار حلال نیز بین این شکافها تزریق میشود.
ساختار پروسکایت (Perovskite) یکی از ساختارهای سهتایی مواد با فرمول عمومی ABO۳ است. این ساختار از هشتوجهیهای BO۶ تشکیل شده است که کاتیونهای بزرگ A در حفرات هشتوجهی قرار دارند. این ماده در ساخت سلولهای خورشیدی کاربرد دارد.
وقتی رطوبت کم است، پروسکایت شفاف باقی میماند و به پنجره اجازه میدهد تا نور را به طور معمول وارد کند. اما در دماهای خاص، بخار باعث میشود که بلورهای پروسکایت خود را به اشکال مختلف تبدیل کنند. بلورهای پروسکایت ابتدا به یک زنجیره، سپس یک ورق و سپس یک مکعب تبدیل میشوند. هر شکل جدید رنگ را تغییر میدهد، نور را در درجات مختلف مسدود میکند و دما را چند درجه کاهش میدهد. با تغییر رنگ، تولید برق آغاز میشود.
هنگامی که شیشه به دمای ۹۵ و ۱۱۵ درجه فارنهایت(۳۵ و ۴۶ درجه سانتیگراد) میرسد، پنجرهها میتوانند طی هفت ثانیه بین چندین رنگ مختلف از شفاف به زرد، نارنجی، قرمز و قهوهای جابجا شوند. محققان میگویند که یک نمونه اولیه پنجره با استفاده از این فناوری جدید میتواند ظرف یک سال ساخته شود.
یافتههای این مطالعه در مجله "Nature Communications" منتشر شده است.
ایسنا
مدتهاست که شیشههای تغییر دهنده رنگ وجود دارد و از آنها معمولاً به عنوان لنزهای انتقالی برای عینکهایی که به طور خودکار در زیر نور ملایم رنگ میشوند مورد استفاده قرار میگیرند. اما اخیرا محققان تحولاتی را در آنها ایجاد کردهاند و در همین زمان نیز سلولهای خورشیدی شفاف (یا نیمه شفاف) از کارآیی بیشتری برخوردار شدهاند تا جایی که میتوانند در پنجرهها جای بگیرند.
در مطالعه جدید، محققان آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر این دو فناوری را در یک پنجره ترکیب کردهاند. محققان این را فناوری "فتوولتاییک ترموکرومیک"(thermochromic photovoltaic) نامیدند. پنجرهها با این کمک در صورت گرم شدن در برابر نور خورشید تغییر رنگ میدهند که این موضوع نیاز به خنک سازی را کاهش میدهد و هنگامی که این کار را انجام میدهد، شروع به برداشت انرژی از آن نور میکند.
پنجرهها از یک صفحه نازک از ساختار پروسکایت ساخته شدهاند که این ماده بین شکاف بین دو صفحه شیشهای قرار میگیرد و بخار حلال نیز بین این شکافها تزریق میشود.
ساختار پروسکایت (Perovskite) یکی از ساختارهای سهتایی مواد با فرمول عمومی ABO۳ است. این ساختار از هشتوجهیهای BO۶ تشکیل شده است که کاتیونهای بزرگ A در حفرات هشتوجهی قرار دارند. این ماده در ساخت سلولهای خورشیدی کاربرد دارد.
وقتی رطوبت کم است، پروسکایت شفاف باقی میماند و به پنجره اجازه میدهد تا نور را به طور معمول وارد کند. اما در دماهای خاص، بخار باعث میشود که بلورهای پروسکایت خود را به اشکال مختلف تبدیل کنند. بلورهای پروسکایت ابتدا به یک زنجیره، سپس یک ورق و سپس یک مکعب تبدیل میشوند. هر شکل جدید رنگ را تغییر میدهد، نور را در درجات مختلف مسدود میکند و دما را چند درجه کاهش میدهد. با تغییر رنگ، تولید برق آغاز میشود.
هنگامی که شیشه به دمای ۹۵ و ۱۱۵ درجه فارنهایت(۳۵ و ۴۶ درجه سانتیگراد) میرسد، پنجرهها میتوانند طی هفت ثانیه بین چندین رنگ مختلف از شفاف به زرد، نارنجی، قرمز و قهوهای جابجا شوند. محققان میگویند که یک نمونه اولیه پنجره با استفاده از این فناوری جدید میتواند ظرف یک سال ساخته شود.
یافتههای این مطالعه در مجله "Nature Communications" منتشر شده است.
ایسنا
برچسب ها:
پنجره هوشمندتازهترین اخبار ساختمان
بازار سیمان روندی ثابت در پیش گرفته است
پرمعامله ترین نواحی پایتخت کدام مناطق بوده است؟
نرخ سود وام مسکن در چین کاهش می یابد
مجازات معامله امتیاز مسکن ملی در پرند چیست؟
معروف ترین برندهای دوربین مدار بسته در ایران
سامانه برآورد منطقه ای قیمت مسکن ایجاد می شود
پایه مالیاتی مسکن افزایش خواهد یافت
406 هکتار زمین شهری در مازندران تامین شد
شرایط معافیت از مالیات بر اجاره اعلام شد
تورم نهاده های ساختمانی در 1402 کاهش یافت
۵ نکته طلائی برای ساخت سوله با کمترین هزینه
معرفی تجهیزات و محصولات با کیفیت، لوکس و حرفه ای برند NHN
سبقت قیمت اجاره از حق مسکن کارگری
قانون جدید مجلس برای اپلیکیشن های مسکن
دولت برای اولین بار می تواند سقف اجاره بها تعیین کند
پربازدیدترین اخبار
مجازات معامله امتیاز مسکن ملی در پرند چیست؟
نرخ سود وام مسکن در چین کاهش می یابد
پرمعامله ترین نواحی پایتخت کدام مناطق بوده است؟
بازار سیمان روندی ثابت در پیش گرفته است
معرفی تجهیزات و محصولات با کیفیت، لوکس و حرفه ای برند NHN
۵ نکته طلائی برای ساخت سوله با کمترین هزینه
تورم نهاده های ساختمانی در 1402 کاهش یافت
شرایط معافیت از مالیات بر اجاره اعلام شد
406 هکتار زمین شهری در مازندران تامین شد
قانون ساماندهی بازار مسکن لازم، اما ناکافی!
پایه مالیاتی مسکن افزایش خواهد یافت
سامانه برآورد منطقه ای قیمت مسکن ایجاد می شود
معروف ترین برندهای دوربین مدار بسته در ایران
راهنمای خرید اینترنتی بهترین ساندویچ پانل پشم سنگ ایران
برسی انواع کولر آبی های ایران شرق و آبسال و پنکه پارس خزر