窗戶(hù)是采光的好工具，但在夏季，這會(huì)帶來(lái)不必要的熱量散發(fā)，導(dǎo)致許多人不開(kāi)空調(diào)不行。現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了可以在陽(yáng)光猛烈時(shí)自動(dòng)改變顏色的窗戶(hù)，以保持建筑物涼爽，最重要的是，它們還是太陽(yáng)能電池板。

　　能自動(dòng)變色的玻璃材質(zhì)已經(jīng)存在很久時(shí)間了，最常見(jiàn)的是在明亮的光線下自動(dòng)變色的鏡片。如今科技的發(fā)展使它可以按需求電子化和自動(dòng)切換，并擴(kuò)大到窗口大小。與此同時(shí)，透明(或半透明)太陽(yáng)能電池的效率越來(lái)越高，甚至還能將其安裝到窗戶(hù)上。

　　在這項(xiàng)新研究中，美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究人員將這兩種技術(shù)結(jié)合在一起。他們稱(chēng)其為“熱致變色光伏”技術(shù)，可以在被陽(yáng)光直射時(shí)改變顏色，以阻擋眩光并減少冷卻的需要，并且在這種情況下也開(kāi)始從陽(yáng)光中收集能量。

　　窗戶(hù)是由鈣鈦礦薄膜制成的，鈣鈦礦薄膜是一種新興的太陽(yáng)能電池材料，楔入在兩塊玻璃之間，并將溶劑蒸汽注入縫隙中。當(dāng)濕度較低時(shí)，鈣鈦礦保持透明，讓光線正常進(jìn)入窗戶(hù)。蒸汽會(huì)使鈣鈦礦晶體重新排列，首先成鏈狀，然后成片狀，再成立方體。每一個(gè)新形狀都會(huì)改變自身顏色，從而不同程度地阻擋光線，并在這個(gè)過(guò)程中，能夠使房間溫度降低幾度。而且還可以在需要備用能源的時(shí)候，為房屋供電。

　　當(dāng)玻璃溫度達(dá)到95至115°F(35至46°C)之間時(shí)，窗戶(hù)玻璃可以在大約七秒鐘內(nèi)在幾種不同的顏色之間切換，從透明到黃色、橙色、紅色和棕色。與NREL團(tuán)隊(duì)之前開(kāi)發(fā)的一款樣機(jī)相比，這是一個(gè)很大的改進(jìn)，之前的樣機(jī)只有在達(dá)到150至175°F(65.5至79.4°C)的溫度時(shí)才可以在透明色和紅棕色之間切換，而且切換時(shí)間長(zhǎng)達(dá)三分鐘。

　　理想情況下，這種熱致變色光伏窗戶(hù)可以幫助用戶(hù)減少對(duì)空調(diào)的需求，在炎熱的氣候下，空調(diào)可能是巨大的能源消耗，而這種窗戶(hù)甚至可以額外增加一點(diǎn)電力來(lái)幫助空調(diào)運(yùn)行。該團(tuán)隊(duì)表示，這款使用了最新技術(shù)的窗戶(hù)可以在一年之內(nèi)開(kāi)發(fā)出來(lái)。

　　這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然通訊》雜志上。