荷兰研究人员开发了一种太阳能窗概念，可以在温暖的天气中阻挡来自太阳的热量，并在较冷的时期吸收热量。


由荷兰应用科学研究组织（TNO）领导的一个研究小组开发了一种基于热致变色智能玻璃的新型太阳能控制窗技术。

随着温度的升高，当被入射太阳辐射击中时，玻璃可以改变其红外透射率。它不会变得明显变暗，因为这种效应只发生在太阳光谱的红外部分，所以它对太阳热量的透明度会降低。

“有可能将我们的技术与光伏窗口相结合，”研究人员Paskal Buskens告诉PV杂志。“但根据您使用的PV技术，波长需要同步，以便热致变色材料不会阻挡PV用于收集能量的波长。这个想法在一些讨论中出现，但目前没有得到积极的跟进。

研究组使用二氧化钒（VO2） 作为功能材料在着色聚合物薄膜涂层，因为它改变了其晶体结构，因此在高温下改变了其光学性能。热致变色涂层与标准的低排放（低E）镀膜玻璃相结合。

“热致变色学可以根据玻璃温度将其红外调制特性从透射到阻挡，”Buskens说。“整合断续器2在智能热致变色窗户中应用的薄膜或涂层可以显着降低在中等气候下加热和冷却建筑物的能耗。

拟议的太阳能窗概念的工作原理是在室外温度较高时阻挡来自太阳的热量，同时在较冷的天气中吸收热量。

“VO2在一定温度下改变其晶体结构，”Buskens解释说。“随着晶体结构的这种变化，电学和光学性能也发生了变化，这意味着材料在高温晶相中吸收了更多的红外光，吸收的太阳能不会透射到建筑物中。

在低温结晶相中，大多数红外光被透射，因此可以进入建筑物。材料开关的温度可以通过金属离子掺杂进行调整，因此可以进行调整以获得最佳节能效果。

“最佳开关温度约为20°C，”Buskens说。

研究人员声称，智能窗户可以确保在独立式建筑，复式和排屋中节省高达8%的能源。

“对于具有大窗户面积的公寓，可以达到高达30%的节能效果，”他们说。“总的来说，热致变色涂层为每平方米增加了6.00欧元（6.09美元）到7.50欧元的成本节约，目前用于新建房屋的标准低辐射玻璃。在这里，由于额外的生产成本低，七年内的投资回报是可行的。

根据Buskens的说法，节能和年度成本节约取决于窗户和建筑物的性能。 因此，这些值可能会有很大差异，我们试图在报告中带来一些一致性，“他说。

科学家们表示，热致变色层压板的材料和应用成本在每平方米3.00欧元至5.00欧元之间。

“最终用户的最终成本将在很大程度上取决于销售该产品的玻璃公司，”Busken说。“但是，由于材料本身的成本低，并且具有巨大的潜力，因此确保了有吸引力的商业案例，同时将最终用户的投资回报保持在可接受的水平，约为七年。 

原标题：基于热致变色层压板的智能太阳能窗