自帶電源的智能窗戶
來自美國的研究人員近日將太陽能電池和智能窗戶技術結合起來，開發出不需外加電源即可工作的智能窗戶。
所謂智能窗戶(smart window)，通常指的是在電場作用下能夠發生物理或者化學變化，自身的透光性發生顯著改變的材料。如果用這些材料代替普通的玻璃，使用者無需安裝窗帘就可以方便地調節窗戶的透光與否。目前這種技術雖然已經應用於許多場合，但還存在一個明顯的缺陷，那就是需要外界的電源來提供電場。
為了解決這一問題，來自美國馬里蘭大學的研究人員嘗試將用於太陽能電池的半導體材料非晶硅與一種常用於智能窗戶的液晶材料結合起來。非晶硅可以吸收太陽能並將其轉化為電能施加在液晶材料上。沒有外加電場時，這種液晶材料強烈散射入射光，因此呈現不透明狀態。而當施加一定大小的電壓時，液晶材料的結構發生變化，不再對入射光有明顯的散射，變得高度透明。
而覆蓋在其上方的非晶硅由於只有十幾納米厚，對太陽光的吸收不會顯著改變裝置的透光性，但仍可以提供足夠的電能。通過這種方式，研究人員成功讓智能玻璃擺脫了對外加電源的依賴。目前他們還在嘗試進一步改進裝置，希望太陽能電池在為智能玻璃提供電能之餘還可以驅動其他的電子設備。
無外加電壓（上）和施加電壓後（下）智能玻璃透光程度的對比。圖片引自原論文
報道：http://cen.acs.org/articles/94/web/2016/12/smart-window-powers-itself.html
論文：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Facsphotonics.6b00518
來源：科學公園快訊
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