革新的窓コーティング：断熱と発電を同時実現

平均家庭のエネルギー効率を改善するユニークな窓コーティング技術。
半透明太陽電池は軽量カラーフィルムで、窓を断熱材と発電機に変換。

環境配慮型建築（グリーンビルディング）のトレンドが、日光の不必要な放射を遮断して冷暖房コストを下げる高度窓コーティングの人気を高めています。

グリーンビルディング実践は、用途、耐久性、経済性、快適性という伝統的建築設計懸念を補完します。これらはエンジニアと研究者たちに、窓を小さな発電機に変える薄く透明な太陽電池開発を刺激しました。

これら2機能を1つの窓互換材料に統合できたら素晴らしいと思いませんか？現在、中国の材料エンジニアチームが同じことを成し遂げました。平均家庭のエネルギー効率を改善するユニークなコーティング技術を構築しました。

半透明有機太陽電池

市販熱制御窓シートはシリコン太陽電池で作られ、ガラス窓の外側または内側に適用され、日光から可視光、紫外線、赤外線量を減らします。しかし、重く外観が鈍いため優れた性能を発揮しません。

透明太陽電池で窓コーティングを施すだけでなく、科学者たちは半透明太陽電池を構築しました：これらは窓を断熱材と発電機に変える軽量カラーフィルムです。

さらに、シリコンシート上に分布ブラッグ反射板を導入し、近赤外光を選択的に反射しながら可視波長の適切な透明性を維持します。これにより、有機太陽電池の光学特性と発電特性を犠牲にすることなく熱遮断を最大化します。

参照：ScienceDirect | doi:10.1016/j.joule.2018.06.006

加熱原因の赤外波長をろ過し、可視光を通しながら太陽からの近赤外線からエネルギーを収穫します。

多機能半透明有機太陽電池

半透明有機太陽電池は、25%以上の高可視光透過率で6%以上の電力変換効率、80%以上の赤外線放射遮断率を実現できます。

期待される結果

研究者たちによると、二重熱遮断・発電特性を備えた窓を設置すると、平均家庭の電源依存度を50%以上低減できます。

研究者たちはまた、これら有機太陽電池がポリエチレンナフタレートのような薄いプラスチック基板上で製造可能であることを実証しました。ガラスベース太陽電池と比較すると、ナフタレートベース柔軟デバイスは、ポリエチレンナフタレート基板の低透過率と高シート抵抗によりFill Factor値が減少します。しかし、電力変換効率と平均可視透過率はそれぞれ6%と23%で維持されました。

関連記事：有機太陽電池が高速移動電子で発電

最高性能有機太陽電池使用で効率はさらに向上可能です。これら窓コーティング材料はまだ初期段階ですが、研究者たちは間もなく多様な応用への新たな扉を開くと信じています。

革新的スマート包帯：傷口監視と標的治療で治癒促進最先端LCD革新：視野角拡大と色再現性向上

産業技術