Новые "умные" окна могут не только управлять потоком света, но и выступать в роли прозрачных солнечных батарей - «Наука и технологии»

На страницах нашего сайта мы уже рассказывали о "умных" окнах, которые способны поддерживать заданный уровень освещенности внутри помещения, блокируя часть проходящих сквозь них солнечных лучей. Кроме этого, мы упоминали другой тип окон, которые, имея соответствующую начинку, являются аналогом солнечных батарей, которые способны удовлетворить некоторую часть энергетических потребностей людей, находящихся в помещении за этими окнами. А группе исследователей, возглавляемой Джереми Мондей (Jeremy Munday), удалось совместить обе вышеупомянутые функции "умных" окон в виде одного такого устройства.

Большинство из существующих "умных" окон, функционирующих за счет солнечной энергии, способны лишь автоматически реагировать на изменения освещенности и температуры. Это означает, что люди не имеют возможности просто щелкнуть выключателем для того, чтобы сделать окна непрозрачными. Для того, чтобы сохранить свою личную жизнь в секрете им, как и раньше, приходится пользоваться занавесками или жалюзи.

Новый тип "умного" окна имеет достаточно сложную структуру. Центральный слой этой структуры содержит микрокапельки с раствором жидких кристаллов. Этот слой зажат между двумя слоями аморфного кремния, толщиной всего 13 нанометров. Отметим, что аморфный кремний является материалом, широко используемым в производстве солнечных батарей, и в данном случае он используется в тех же самых целях, для преобразования солнечного света в электрическую энергию.

Вся эта слоистая структура помещена между двумя слоями обычного оконного стекла. Когда "умное" окно находится в выключенном состоянии, жидкие кристаллы рассеивают свет и оно находится в непрозрачном состоянии. Кремниевый слой поглощает свет и вырабатывает электрическую энергию в количестве, достаточном для переориентации жидких кристаллов. И если человек включит это окно, то кристаллы изменят свою ориентацию и оно станет полностью прозрачным.

Электрическая энергия, вырабатывается слоями аморфного кремния в избыточном количестве. Этот избыток, который еще увеличивается в неактивном состоянии окна, перенаправляется в устройство, которое заряжает промежуточные аккумуляторные батареи. А заряд этих промежуточных батарей уже может использоваться для заряда батарей смартфонов, портативных компьютеров или прямо для приведения в действия различных бытовых приборов.