پروسکایت های رنگارنگ

0

پروسکایت های رنگارنگ

پروسکایت های رنگارنگ: آزمایشگاه فناوری پنجره های ترموکرومیک را پیشرفت می دهد دانشمندان  در تولید یک پنجره ترموکرومیک نسل بعدی خبر می دهند که نه تنها نیاز به تهویه مطبوع را کاهش می دهد بلکه همزمان برق تولید می کند.

گرمای حاصل از تابش نور خورشید از طریق پنجره ها تنها بزرگترین عامل نیاز به تهویه هوا و خنک کننده در ساختمان است. از آنجا که ساختمانهای مسکونی و تجاری ۷۴٪ کل برق و ۳۹٪ کل انرژی را در ایالات متحده مصرف می کنند ، اثر سایه زدن به پنجره های رنگی به ساختمانها کمک می کند انرژی کمتری مصرف کنند.

دانشکده ها : این فناوری که “فتوولتائیک ترموکرومیک” نامیده می شود ، به پنجره امکان تغییر رنگ می دهد تا جلوی تابش خیره کننده را بگیرد و با گرم شدن شیشه در یک روز گرم و آفتابی ، گرمایش ناخواسته خورشیدی را کاهش دهد. این تغییر رنگ همچنین منجر به تشکیل یک سلول خورشیدی فعال می شود که انرژی روی هواپیما را تولید می کند. پنجره های فتوولتائیک ترموکرومیک می توانند به ساختمان ها کمک کنند تا به مولد انرژی تبدیل شوند و سهم آنها را در نیازهای شبکه انرژی گسترده تر افزایش دهند. جدیدترین موفقیت اکنون رنگهای بی شمار و دامنه وسیع تری از دما را که سوئیچ رنگ را هدایت می کند ، امکان پذیر می کند. این باعث افزایش انعطاف پذیری طراحی برای بهبود بهره وری انرژی و همچنین کنترل زیبایی ساختمان می شود که هم برای معماران و هم برای کاربران نهایی بسیار مطلوب است.

این تحقیقات بر اساس کارهای قبلی NREL در یک پنجره ترموکرومیک است که با گرم شدن آفتاب روی سطح آن تاریک می شود. با تغییر پنجره از حالت شفاف به رنگی ، پروسکایت هایی که در این مواد جاسازی شده اند ، برق تولید می کنند. پروسکیت ها یک ساختار بلوری است که نشان داده شده دارای کارایی چشمگیری در مهار نور خورشید است.

“یک پنجره نمونه با استفاده از این فن آوری می تواند در عرض یک سال توسعه یافته، گفت:” برایان روزالس، محقق فوق دکترا در NREL و نویسنده ارشد این مقاله، “برگشت پذیر چند Chromism در لایه Formamidinium متال هالید Perovskites”، که در مجله به نظر می رسد ارتباطات طبیعت . همکاران وی از NREL لنس ویلر هستند که اولین پنجره فتوولتائیک ترموکرومیک ، تیلور آلن ، دیوید مور ، کوین پرینس ، گری رامبلز و لورا شلهاس را تولید کردند. نویسندگان دیگر لورا موندت از آزمایشگاه ملی شتاب دهنده SLAC و کالین ولدن از دانشکده معادن کلرادو هستند.

پنجره خورشیدی نسل اول قادر بود بین رنگ شفاف و قهوه ای مایل به قرمز به عقب و جلو برود و برای تحریک به دمای بین ۱۵۰ درجه و ۱۷۵ درجه فارنهایت نیاز دارد. آخرین تکرار انتخاب گسترده ای از رنگها را فراهم می کند و در دمای ۹۵ درجه تا ۱۱۵ درجه فارنهایت کار می کند ، دمای شیشه ای که در یک روز گرم به راحتی حاصل می شود.

با استفاده از ترکیب شیمیایی و مواد مختلف ، محققان همچنین توانستند سرعت تغییر رنگ را به سرعت افزایش دهند. این زمان از سه دقیقه ای که در طی پنجره فتوولتائیک ترموکرومیک اثبات مفهوم در سال ۲۰۱۷ نشان داد ، به حدود هفت ثانیه کاهش یافت.

دانشمندان یک فیلم نازک پروسکیت را بین دو لایه شیشه قرار داده و بخار تزریق کردند. بخار واکنشی را تحریک می کند که باعث می شود پروسکایت به شکل های مختلف از یک زنجیره به یک ورق تا یک مکعب برسد. رنگ ها با تغییر شکل پدیدار می شوند. کاهش رطوبت پروسکایت را به حالت شفاف طبیعی خود برمی گرداند.

تحقیقات تکمیلی برنامه ریزی شده است. یکی از زمینه مورد بررسی قرار گیرد تعداد دفعاتی است thermochromic پنجره را می توان به حالت عامل های تولید برق و بازگشت به شفاف حدودا. همچنین کارایی تبدیل نور خورشید به برق مورد بررسی قرار خواهد گرفت.