革新的なウィンドウコーティングが熱を遮断し、発電します

• 独自のウィンドウ コーティング技術により、一般家庭のエネルギー効率を向上させることができます。 
• 半透明の太陽光発電は軽量でカラフルなフィルムで、窓を断熱材と発電機に変えることができます。 

環境に優しい建物（グリーン ビルディングとも呼ばれます）の傾向により、不要な太陽光の輻射を遮断することで冷暖房費を抑える高度な窓コーティングの人気が高まっています。

環境に優しい建築の実践は、実用性、耐久性、経済性、快適さといった従来の建築設計上の懸念を補完します。彼らはエンジニアや研究者に、窓を小型の発電機に変えることができる薄いシースルーの太陽電池を開発するよう促しました。

これら 2 つの機能を 1 つのウィンドウ互換マテリアルに組み合わせることができたら、素晴らしいと思いませんか?今回、中国の材料エンジニアのチームが同じことを達成しました。彼らは、平均的な家庭のエネルギー効率を向上させる独自のコーティング技術を構築しました。

半透明有機太陽光発電

市販の熱制御窓シートはシリコン太陽光発電でできており、ガラス窓の外側または内側に貼り付けて、太陽光からの可視光、紫外線、赤外線の量を減少させます。ただし、重くて見た目も鈍いため、優れたパフォーマンスは得られません。

科学者らは、単に透明な太陽電池で窓のコーティングを施すのではなく、半透明の太陽光発電を構築しました。これは、窓を断熱材と発電機に変えることができる軽くてカラフルなフィルムです。

彼らはさらに、シリコンシートの上部に分散ブラッグ反射板を導入し、可視波長に対して適切な透過性を維持しながら近赤外光を選択的に反射しました。これにより、有機太陽光発電の発電特性と光学特性を犠牲にすることなく、断熱性が最大化されます。

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

赤外線波長をフィルターで除去し (加熱に関与)、可視光を通過させ、太陽からの近赤外線からエネルギーを収集します。

多機能の半透明有機太陽光発電

半透明の有機太陽光発電は、25 パーセントの高い可視光透過率と 80 パーセントを超える赤外線の阻止率で、6 パーセントを超える電力変換効率を生成することができます。

期待される結果

研究者らによると、断熱性と発電性の二重の機能を備えた窓を設置することで、平均的な家庭の電源への依存度を 50% 以上削減できる可能性があるとのことです。

研究者らはまた、これらの有機太陽光発電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に製造できることも実証しました。ガラスベースの太陽光発電と比較して、ナフタレートベースのフレキシブルデバイスは、ポリエチレンナフタレート基板の透過率が低くシート抵抗が高いため、フィルファクター値が低くなります。ただし、電力変換効率と平均可視透過率は依然として 6% と 23% に維持されました。

読む:有機太陽電池は高速移動する電子によって発電できる

入手可能な最高の有機太陽光発電を使用することで、効率をさらに向上させることができます。これらの窓コーティング材はまだ初期段階にありますが、研究者らは、すぐにさまざまな用途に新たな扉が開かれると信じています。