一个多态热敏智能窗口基于一个多功能发光太阳能缩器
Yiqing Chen1, Feiyue Ge2, Yueling Lai1
1College of Materials Science and Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|March 5, 2024
概括
这项研究提出了一个新的智能窗口,将发光太阳能缩器 (LSC) 与热敏微滴集成在一起. 智能窗口有效地将近红外光转换为电力,同时调节可见光传输,提高电力转换效率与温度变化.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- 传统的发光太阳能度器 (LSC) 吸收太阳能,但缺乏光调节能力.
- 现有的智能窗户往往没有整合能源采集功能.
- 需要先进的材料,将太阳能转换与可调节的光学性能相结合.
研究的目的:
- 制造基于LSCs的多态热响应智能窗口 (SW).
- 将近红外 (NIR) 吸收量子点 (QD) 与刺激响应的主层集成,以实现可调光传输和增强太阳能转换.
- 为了研究LSC-SW设备的温度依赖性性能.
主要方法:
- 使用聚甲基 (PDMS) 和乙烯基醇溶液 (EGS) 微滴作为刺激响应层,与发光太阳能度器层集成的智能窗口的制造.
- 使用CuInSe2-xSx/ZnS (CISSe/ZnS) 核心/外量子点 (QDs) 具有广泛的NIR吸收和高光发光 (PL) 量子产量,用于LSC层.
- 描述优化的LSC-SW设备的光学性能,温度依赖的功率转换效率 (PCE) 和可见光传输.
主要成果:
- 制造的LSC-SW设备显示可控制的发射光谱 (833-1088nm) 和高PL量子产量 (45-83%) 对于CISSe/ZnS QDs.
- 优化的LSC-SW设备 (5 × 5 × 0.9 cm3) 随着温度从0°C升至50°C,表现出1.19-1.36%的改善PCE,优于单独的LSC和SW设备.
- 可见光传输有效地从75.1%调节到48.1%随着温度的增加.
- 在不透明状态下增强的PCE被归因于EGS/PDMS层内复散光子增加的QD吸收.
结论:
- 开发的LSC-SW技术为节能智能窗户提供了一个有前途的方法.
- 热敏材料和NIR吸收QD的整合使光调节和太阳能收集能够同时进行.
- 潜在的应用包括温室,建筑立面和先进的节能窗户解决方案.
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