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香港科技大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)了一種基于透明光伏（TPV）和透明太陽能吸收器（TSA）的雙波段選擇性太陽能收集（SSH）窗戶。TSA用來將紫外（UV）或近紅外（NIR）光轉(zhuǎn)換成熱能。

他們解釋說：“收集的熱能是通過通風空氣提取的，可以在寒冷季節(jié)為室內(nèi)空間供暖，或在炎熱季節(jié)減輕室內(nèi)制冷負載。我們證明了SSH窗戶的可見光透射率為42%，太陽能-電能轉(zhuǎn)換效率達到了0.75%，且通風空氣溫度升高10攝氏度。”

該研究小組使用基于銅銦硫化物和硫化鋅（CuInS2/ZnS）量子點（QD）的發(fā)光太陽能聚光器（TPV）作為外窗。它能夠收集紫外光，并將其傳送到位于透明基板邊緣的不透明光伏設(shè)備上用于發(fā)電。而TSA被用來制造產(chǎn)生并收集熱量的窗戶內(nèi)側(cè)。

該小組表示：“熱能主要從間隙內(nèi)的通風空氣中提取，并用作各種用途，例如在寒冷季節(jié)為室內(nèi)空間供暖。”

這些學(xué)者通過將TPV元件與內(nèi)側(cè)的TSA組裝在一起，制作了一個30厘米x30厘米x2.4厘米的原型。他們聲稱，該設(shè)備表現(xiàn)出顯著的可見光透射率，且每平方米能產(chǎn)生6瓦電力和大約150瓦的熱能。

他們表示：“熱能是發(fā)電量的25倍，這表明收集熱能對于建筑集成太陽能收集窗戶來說是最重要的。通過空氣通風收集熱能，在建筑空間供暖應(yīng)用的典型操作條件下，總體有效效率估計可逾30%。”

他們在最近發(fā)表于《先進科學(xué)》上的“用于全光譜利用的選擇性太陽能收集窗戶（SelectiveSolarHarvestingWindowsforFull-SpectrumUtilization）”一文中闡述了這項研究成果。

他們說：“與普通玻璃相比，SSH窗戶每年可以節(jié)省高達61.5%的采暖、通風和空調(diào)（HVAC）能耗，且其發(fā)電量占到年節(jié)能量的19.1%。”

原標題：太陽能窗戶產(chǎn)生電能和熱能