Умные окна, помогают регулировать свет, отопление и охлаждение помещений, благодаря изменению своего оттенка!


Наши интеллектуальные окна нуждаются в энергии и, следовательно, являются достаточно сложными, для установки в зданиях. Однако, применяя новейшие технологии солнечных батарей, инженеры из Принстонского университета создали различные типы смарта-окон: модели с автономным питанием, которые получились недорогими и их легко вставлять в  уже имеющиеся окна. Система имеет солнечные батареи, которые выборочно поглощают ультрафиолет, так что такие системы совершенно энергонезависимы.

«Свет солнца, представляет собой смесь электромагнитного излучения. Он состоит из ближних УФ — лучей, видимого света и инфракрасного излучения или тепла», сказал Йех-Лин (Lynn) Лу — директор Andlinger Центра Энергетики и Окружающей Среды.  В выступлении принимали участие также, Теодора Д. и Вильям Х. Ватсон III — профессора инженерии.

«Мы хотели, чтобы умные окна, могли динамически управлять количеством естественного света и тепла, которые могут прийти внутрь помещений, экономя на стоимости энергии и делать жилище более удобным».

Новые окна регулируют поступающий в помещение свет и организуют принудительное отопление, тогда как, используемые в них, новейшие солнечные батареи, пользуются практически ультрафиолетовым светом, для энергопитания.

«Эта технология, на самом деле — интеллектуальное использование всего светового потока», сказал Лу, который является профессором химической и биологической инженерии. Лу стал также и одним из авторов патента, опубликованного 30 июня 2017 года, который описывает эту технологию.

Поскольку, ближний УФ-свет почти невидим для человеческого глаза, исследователи намеревались использовать его, для получения электрической энергии. Электричество необходимо для активации процесса тонировки. Впоследствии, она преобразовывается в тепловую энергию, направленную на отопление помещения.

«Использование УФ-света, для управления допускает, что установленные элементы можно сделать абсолютно прозрачными и практически не занимают места в окне», добавил Лу. «Обычные солнечные батареи из кремния черного цвета, поскольку они поглощают весь свет — непригодны для этого решения»

В документе, опубликованном сегодня в «Nature Energy», инженеры объяснили, как были использованы органические полупроводники, для создания солнечных батарей. Инженеры остановили свой выбор на них, потому что химическая структура этих элементов, имеет возможность изменяться, для  поглощения узкого диапазона волн — в этом случае, почти ультрафиолетовый свет.

Для того, чтобы построить необходимый солнечный элемент, молекулы полупроводника оседают тонкими пленками, также как при производстве, органических светодиодов. Когда солнечная батарея находится в рабочем состоянии, свет солнца воздействует на  полупроводники, для вырабатывания электроэнергии, а затем и тепловой, в холодное время года.

Вы сможете контролировать солнечный свет, проходящий сквозь окна, даже с помощью приложения на телефоне, тем самым мгновенно повышения эффективность использования энергии и получая особый комфорт», сказал Дэви.

Источник: www.princeton.edu