Ang Siyensiya ng Pangangasiwa ng Liwanag sa mga Window ng Solar

Ang mga bintanang solar ay kumakatawan sa isang pagsulong sa pagbuo ng mga photovoltaic (BIPV), na nagpapangyari sa ordinaryong mga ibabaw ng salamin na lumikha ng kuryente habang iniingatan ang likas na liwanag ng araw. Ang hamon ay nakasalalay sa pagkontrol sa solar spectrum: ang nakikitang liwanag (400–700 nm) ay dapat dumaan para sa kaliwanagan, habang ang malapit-na-infrared (NIR) at ultraviolet (UV) wavelengthsific na nag-aambag ng kaunti sa liwanag ng araw ngunit ang sanhi ng pagpapainit at pag-pinsala ng materyal ay dapat na gawin. Ang epektibong pangangasiwa ng liwanag ay nakakamit sa pamamagitan ng mga pleklusibong pahid na nagrererehetibong pang-inam, na nagrehetang pang-inam, na nagreheatrisopikong mga featang pang-intang pang-induksiyon, na nagrehetang pang-intang pang-inam, na nagkotopsis, na nagkokod-inam na nagrehetang pang-inam na nagrehetang pang-inam na nagrehetang pang-

Mga Teknologo na Malaking Panimpla

Mga Pang - akit Laban sa Reflective

Ang mga eskistong anti-imflective (AR) ay nagpapaliit ng mga pag-inog sa ibabaw, na nagpapahintulot sa mas maraming liwanag na makapasok sa bintana. para sa mga solar window, ito ay nangangahulugan ng mas mataas na nakikitang transaksyon at tumaas na photon flux na umaabot sa photovoltaic layer. Standard AR coatings gumagamit ng quarter-wave inference layers ng mga materyal tulad ng silicon nitide o magnesium. Ang mga kamakailang pagsulong ay gumagamit ng mga na nanocledified mothor-e na nagbibigay ng malawak na anti-estiflord na anti-ession sa buong nakikitang spespektrum. Ang mga especision na ito ay maaaring magpataas ng liwanag ng 3% kumpara sa mga transaksyon na unsion na walang kater na hindi direktang salamin, na nagbibigay ng liwanag at mga mornitiba sa mga mornitiba sa mga mornitiba sa liwanag.

Malamlamlam na mga Panimpla

Ang mga prektrikong piling mga pahid ay dinisenyo upang maghatid ng nakikitang liwanag habang nagpapasikat o sumisipsip ng infrared at ultraviolet radiation. Ito ay naisasagawa gamit ang maramihang manipis na mga patong na may manipis na balat na gumaganap bilang optical filters. Halimbawa, ang dilectric-metal-dielectric (DMD) na mga salansan na gumagamit ng mga pilak o tansong patong na sandwiched sa pagitan ng mga transaksyong transaksyong sentral tulad ng indium tin oxide (ITO) o zinc oxide ay maaaring makagawa ng nakikitang transaksyon >70% habang nagrerepleksiyon ng hanggang 90% ng NIR. Ang mga gayong mga pahid ay lumilikha ng sentral na mga o elemental na mga bintanang o elemental na lumilikha ng enerhiya na lumilikha ng mga espasyong may kuryenteng hindi na lumilikha ng enerhiya.

Mababang-Emisidad (Low-E) Mga Panimpla

Ang mga pahid na mababa-E ay karaniwan na sa mga bintanang enerhiya-di-diperensiya para sa thermal insulasyon. Sa mga bintanang solar, nagsisilbi ang mga ito ng dalawang papel: pagbabawas ng radiative heat transfer sa pagitan ng interior at panlabas, at pangangasiwa sa solar heat na nagiging coficial (SHGC). Soft-coat Low-E layers, karaniwang pilak-based, ay nakadeposito sa pamamagitan ng spoketing at maaaring i-cont upang mabanaag ang long-wave infrared habang na nagbibigay-daan sa nakikitang paghahatid ng liwanag. Kapag sinamahan ng mga layer na photovolta, ang mga ito ay pumipigil sa paglabas ng init sa taglamig at sobrang block na init, ang mga liwanag sa window ng araw ay na nagbibigay ng enerhiya sa pangkalahatang gras.

Mga Panimpla ng Larawan

Ang mga Photovoltaic (PV) ay nagkokodigo ng liwanag ng araw nang direkta sa kuryente sa ibabaw ng bintana. Ang mga coating na ito ay karaniwang batay sa mga teknolohiyang manipis-film gaya ng amorphous silicon, cadmium yuride, o tansong indium gallium selenide (CIGS).Ang mga solusyong pang-kompyuter ay kinabibilangan ng mga organikong photovoltaics (OPV), tina-senstibong mga solar cell (DSC), at perovskite na mga solusyongramang pampahid, na may surpassiyong pag-patinigang sa mga ential bendscence na may higit sa mga spes na subsiporent.

Mga Pagbabago Kamakailan sa Pag - unlad ng Paninimpla

Nanotistil na mga Disenyong Multilayer

Dahil sa nanotechnology, ang paglikha ng multilayer coating na may eksaktong kontroladong kapal (10–200 nm) na nag-aa-opera sa liwanag sa pamamagitan ng nakabubuti at mapanirang interference. sa paggamit ng atomic layer deposition (ALD) o magnetron spokeing, ang mga mananaliksik ay maaaring magsalansan ng hanggang dose-dosenang mga layer upang makamit ang komplikadong mga tugong spectral. Halimbawa, ang isang pagpahid na binubuo ng repor na TiO2 at SiO2 layers ay maaaring kumilos bilang isang Broughtang salamin para sa NIR habang nakikita. Ang mga optikal na mga patong na mga manipis na mga patong na plat-fil na mga layer na mga enerhiyang produkreson na lumilikha ng enerhiya, ang mga enerhiyang produksiyongolsyon, pag-antiba, pag-ang grapya at mga enerhiyang produkreksiyong grapiko, pag-ansis.

Paglilinis sa Sarili ng mga Paninimpla

Ang pag-iiba, pag-iilasyon, at biological na paglaki ay nagpapabawas sa paggawa ng mga bintanang solar sa paglipas ng panahon.Ang self-linising coating ay nagreresulta rito sa pamamagitan ng paggamit ng photocatalysis o superhydrophilicity. Titanium dioxide (Tio2) Ang mga coatings, halimbawa, ay sumisira ng organikong dumi sa ilalim ng liwanag na UV at nagpapaliit ng tubig na pampaliit ng pantay, nag-pantay ng mga basura at nagrereresulta ng mga gastos at nagresulta ng mga surved ng mga surved at mga survivalation system na pang-opthom.

Ang mga Panimulang Thermechromiko at Electrochromiko

Ang mga pahid na pantunaw na tumutugon sa temperatura o elektrikal na mga pangganyak ay isang aktibong larangan ng pananaliksik. Thermocromic coatings, tulad ng mga nakabase sa vanadium dioxide (VO2), na nagbabago mula sa naaaninag na opaque o reflective kapag naabot ang isang temperaturang madaling pumasok, na humaharang sa NIR sa panahon ng mainit na panahon habang pinasisingaw ang nakikitang liwanag. ang Electrochromic coatings, na gumagamit ng mga materyales na gaya ng tungsten oxide, ay maaaring mapadilim o mapagaan ang pangangailangan sa pamamagitan ng paglalagay ng maliit na volt.

Mga Hamon sa Pag - unlad

Pagtitimbang sa Kahusayan at Paghahambing

Ang isang pundamental na pangkalakalan-off ay umiiral sa pagitan ng photovoltaic eficity at nakikitang transparency. Upang lumikha ng kuryente, ang PV coating ay dapat na sumipsip ng mga photon, na likas na nagpapabawas ng transaksyon.Ang pagkakamit ng isang perpektong balanseng peripheral na may nakikitang transaksyon sa pagitan ng 20% at 50% at ang makatuwirang kahusayang quantum na ⁇ requires na maingat na inhenyerasyon ng absorber cloper cloper, bandgap, at pagsilo ng liwanag.Semi-transcanclexedence perovteski at mga disenyong quantum dot, ngunit ang mga bintanang ito ay nagpapakita ng mga malalaking mga bintanang starewreatured.

Ang Pagiging Hindi Matagal at ang Pag - iwas sa Lagay ng Panahon

Ang mga bintanang lar ay dapat na tumagal ng mga taon ng pagkakalantad sa radyasyong UV, pagbibisikletang temperatura, halumigmig, at mekanikal na stress. ang mga bene-film coating ay madaling ma-deminasyon, oksidasyon, at halumigmig na ingress.Ang mga mananaliksik ay naggagalugad ng mga ekwasyong encapsiyon, mga patong na harang, at hermetikong takip upang palawigin ang mga pamantayang pang-edukasyong pang-edukasyon, tulad ng IEC 61646, ay tumutulong sa pagsuri ng pagkamaaasahan, ngunit ang real-worldityeve data ay limitado pa rin sa maraming mga lumilitaw na teknolohiyang pang pang-pantiko.

Pagtanggap sa mga Anesthetic at Panget

Para sa architectural integratement, ang mga coating ay dapat na maging pabagu-bago sa paningin, color-neutral (o aestheticly toled), at walang guhit o aandap-kislap. ang mga multi-layer na salansan ay maaaring lumikha ng mga transference na kulay na maaaring hindi kanais-nais. ang mga stage na stage ay isang patuloy na hamon. ang pagtatayo ng mga may-ari at arkitekto ay kadalasang inuuna ang mga aesthetics sa pagsasagawa ng enerhiya, kaya ang mga pahid na parehong nag-aalok ng parehong ito ay mahalaga para sa pag-aampon ng merkado.

Halaga at Kakayahang Mag - isip - isip

Ang mga mahigpit na-produce coatings ay kadalasang umaasa sa mga vacuum deposition na pamamaraan (sputtering, pagsingaw, ALD) na magastos at limitado sa pamamagitan ng pag-scil. Roll-to-roll procession, chemical bath deposition, at ang inkjet print ay ginagawa upang mabawasan ang halaga. Halimbawa, ang slot-die coating ng mga patong na perovskite PV ay naipakita sa mga substatestansiya ng salamin sa bilis na tumutugma sa paggawa ng lumulutang na salamin.pagkakamit ng hindi nagbabagong kalidad sa ibabaw ng malalaking lugar (e., 1.5 m× 2 × × 2 mga bintana) na mga butas o mga eksing pang-kalidad na may mga eksing) na may mga pagkakaiba sa pamamagitan ng komerikadong mga pagkakaiba-iba sa pamamagitan ng komersiyalidad.

Mga Tagubilin sa Hinaharap

Maraming - Gamit na mga Panimpla

Ang sukdulang tunguhin ay ang pag-eeed ang lahat ng mga kinakailangang mga tungkulin elementilight management, enerhiya generation, thermal control, self-cleaning, at aestheticsivity isang stack stack. Ang pananaliksik ay gumagalaw patungo sa ⁇ all-in-one-one-ific na mga disenyo na nagsasama ng isang spectrified filter, isang semi-transcansible perovskite cell, isang anti-clection layer, at isang self-linising topcoat. Ang gayong mga pagpahid ay magpapasimple sa paggawa at pagbabawas ng bilang ng interfaces, pagpapabuti. Ang mga prestifices. Ang mga pres ay nagpakita ng mga prestitubilig na ang mga pres na maaaring ipakita ang mga speksistensiyal na ang mga spektituent na ang mga spektiturestibo sa pagitan ng mga patong sa pagitan ng mga patong sa pagitan ng mga patong na nag-kadeng mga patong sa pagitan ng mga patong sa pagitan ng mga patong na nag-kakweeksiyon habang ang mga patong na nag-kang o

Paglipat sa Pamamagitan ng Pagtatayo ng mga Sistema ng Enerhiya

Ang mga solar passtues sa hinaharap ay malamang na maging bahagi ng mga smart building energy management system. Ang mga sensor na standinged at microcontrollers ay maaaring mag-ayos ng mga electrochromic coating batay sa invigence light, Table, at grid demand. Ang kuryenteng lumilikha ng direktang kuryente ay maaaring mag-elektroktroromang switching, na lumilikha ng mga self-regulat na bintana. bukod dito, ang gusali-integrated photovoltaics (B) na mga pamantayan at insentibasyon ay ginagawa upang himukin ang pag-ampon, tulad ng EU Educestances Instialsformance of Building Building (EPled) at mga kahilingan ng EPled.

Nagbubuklod na mga Materyales at mga Katuturan

Ang mga susunod na-generation coating ay maaaring samantalahin ang mga tuldok na quantum, plasmonikong nanoparticles, at mga kristal na photonic upang kontrolin ang liwanag sa subwaved scales. Halimbawa, ang pagdededed ang mga silver nanorod sa isang dislectric material ay maaaring lumikha ng polarization-sensitive absorbers para sa NIR habang ang mga nakikitang transparensiya.Ang mga nag-ee-deved double perovskite at dalawang-dimension na mga materyales tulad ng MoS2 ay ginalugad para sa matatag, ang leadyereleaseng photovolticial na pagkatuto ay din upang maging mahusay na mga mod.

Pagsasaayos

Ang mga patiunang pagpahid ay ang susing bato para gawing praktikal at kaakit - akit na sangkap ng mga gusaling hindi napapasok ng enerhiya, kaya naman ang mga ito ay tumutulong sa paggawa ng enerhiya, paggamit ng thermal kaginhawaan, at likas na liwanag sa isang produktong galing sa araw. Bagaman ang mga hamon sa pagbuo ng mga istrakturang matibay, magastos, at maganda, ang mabilis na pagsulong sa nanotechn, mga materyales na magagamit, at mga proseso ng paggawa ay tumutukoy sa isang kinabukasan kung saan ang mga solar window ay karaniwan na gaya ng dobleng glazing.

For further reading, see reviews on semi-transparent perovskite photovoltaics and nanophotonic coatings for smart windows.