产生电能和热能的窗户。免费技术图书馆新闻

产生电能和热能的窗户

24.06.2022

香港科技大学的科学家们开发了一种基于透明光伏电池 (TPV) 和透明太阳能吸收器 (TSA) 的双波段选择性太阳能收集 (SSH) 窗口。 TSA 用于将紫外 (UV) 或近红外 (NIR) 光转换为热能。

收集到的热能通过通风空气提取，以在寒冷季节提供空间供暖或减少热量中房屋的冷却负荷。 SSH窗的表观透射率为42%，太阳能转换效率为0,75%，随着通风温度升高24°C，太阳能转换效率为10%。

研究小组使用基于铜、铟和硫化锌 (CuInS2/ZnS) 量子点 (QD) 的发光太阳能聚光器 (TPV) 作为外窗。它能够收集紫外线并将其传输到位于透明基板边缘的不透明光伏器件上以发电。 TSA 用于制造产生和收集热量的窗户内部。

科学家们通过将 TPV 元件与内部的 TSA 组装在一起，制作了一个 30 x 30 x 2,4 厘米的原型。他们声称该设备显示出显着的可见光透射率，每平方米可产生 6 瓦的功率和每平方米约 150 瓦的热输出。

热量输出是发电量的 25 倍，这意味着热量收集对于建筑集成的太阳能收集窗户至关重要。通过通风收集热能时，在建筑物空间供暖的典型操作条件下，总有效效率估计超过 30%。

与传统玻璃相比，SSH 窗户每年可节省高达 61,5% 的供暖、通风和空调 (HVAC) 能源消耗，此外每年还可节省高达 19,1% 的电能。

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