Совместить в одном материале ключевые функции умных окон — теплорегулирование избирательным пропусканием компонентов солнечного света и выработку электроэнергии — удалось исследователям из Южнокитайского технологического университета. О их разработке, позволяющей вдвое повысить энергоэффективность средней квартиры, рассказывает вчерашняя публикация в журнале Joule.

Для того, чтобы сконструировать прототип, способный одновременно генерировать электричество и предотвращать избыточное нагревание, авторам потребовалось найти компромисс между поглощением света для получения электроэнергии, блокированием его для теплоизоляции и пропусканием его для того, чтобы оконное стекло оставалось прозрачным.

Смешивая и комбинируя материалы и химические соединения, предлагавшиеся прежде для этих различных целей, они скомпоновали устройство, которое пропускало видимую часть солнечного спектра, останавливало инфракрасный свет (главный виновник нагревания) и использовало для преобразования в электрический ток промежуточный между этими двумя полосами участок ближнего ИК-излучения.

Согласно теоретическим расчётам, установка в квартире окон, обладающих такими свойствами, позволит снизить зависимость от внешних источников электроэнергии на 50 и более процентов.

Прототип преобразует в электричество лишь 6,5% излучения, однако авторы указывают, что для демонстрации использован не самый лучший органический солнечный элемент. Кроме того, благодаря быстрому прогрессу органической фотоэлектроники они надеются постоянно улучшать производительность своей многофункциональной оконной плёнки.

Они также собираются разработать модификацию полупрозрачного полимерного солнечного элемента, предназначенную для использования в теплицах — это позволит перевести их на автономное обеспечение электричеством.