| 集發(fā)電、節(jié)能和保護(hù)功能于一身的智能窗戶（smrat windows） |
| 2021/7/19 17:45:49 |
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隨著材料科學(xué)的發(fā)展和綠色節(jié)能趨勢的深入，伴隨我們幾千年的傳統(tǒng)窗戶即將發(fā)生翻天覆地的變化，新一代智能窗戶（smrat windows）逐漸進(jìn)入大家的視線，并在五年內(nèi)進(jìn)入智能建筑和交通領(lǐng)域，甚至百姓家。
保護(hù)功能方面，智能窗戶通過溫度、光線、電場及濕度等外部刺激因素調(diào)節(jié)太陽光的透過率，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)閉和顯示等隱私保護(hù)功能。不僅如此，智能窗戶還能有效地將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為室內(nèi)設(shè)備的供電。
目前，業(yè)界對智能窗戶的研究主要集中在節(jié)能建筑、汽車和光學(xué)器件等領(lǐng)域。其中最具代表性的有美國View Smart Windows基于人工智能技術(shù)的智能窗戶產(chǎn)品，以及上海硅酸鹽研究所最近開發(fā)出的基于光-熱-電轉(zhuǎn)換技術(shù)的節(jié)能發(fā)電窗。
基于光-熱-電轉(zhuǎn)換的節(jié)能發(fā)電窗戶
作為建筑物與外界環(huán)境主要的熱交換通道，窗戶約占據(jù)建筑物流入/流失能量的50%，利用窗戶進(jìn)行節(jié)能和發(fā)電是對屋頂、墻面利用的有力補(bǔ)充。現(xiàn)有發(fā)電窗技術(shù)是將透明光伏電池與建筑玻璃相結(jié)合，但提高發(fā)電效率以犧牲窗戶透明度為代價(jià)。當(dāng)前，多結(jié)太陽能電池有望成為保障透明度和提高發(fā)電效率的最佳組合，而產(chǎn)生的紅外熱負(fù)荷或?qū)е缕骷煽啃越档�、使用壽命短。此外，透明光伏電池受到如光損失、電損失、空氣敏感性等問題的限制。
面對挑戰(zhàn)，上海硅酸鹽研究所今年7月提出了基于光-熱-電轉(zhuǎn)換的節(jié)能發(fā)電窗技術(shù)，采用波長選擇性吸收薄膜與熱電器件耦合，將太陽熱轉(zhuǎn)化為電能。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)出一種光-熱-電轉(zhuǎn)換演示系統(tǒng)，將具有波長選擇性吸收的薄膜集成在透明玻璃上，該薄膜允許可見光通過（透過率達(dá)88%），同時可強(qiáng)烈吸收紫外線和紅外線，并將其轉(zhuǎn)化為熱能。
張底剪報(bào)數(shù)據(jù)顯示，照射到系統(tǒng)的太陽熱被波長選擇性吸收薄膜收集，定向傳導(dǎo)至分布于玻璃邊緣區(qū)域的熱電器件，并被其轉(zhuǎn)換成電能。該系統(tǒng)將能量轉(zhuǎn)換效率與窗戶的光學(xué)透明度解耦，實(shí)現(xiàn)兩者的獨(dú)立調(diào)控。由于紅外線被吸收，可減輕建筑物的冷負(fù)荷，兼具高效節(jié)能和透明發(fā)電優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)節(jié)能效果與Low-E玻璃相當(dāng)。該系統(tǒng)能夠在環(huán)境溫度下運(yùn)行，可靠性高、壽命長，且結(jié)構(gòu)簡單、易安裝，可應(yīng)用于建筑玻璃、高鐵/汽車窗戶等領(lǐng)域。
基于電致變色技術(shù)的智能玻璃窗戶
基于電致變色的智能窗戶制造商代表廠商是美國View Smart Windows Inc，其生產(chǎn)的窗戶可以通過使玻璃著色來優(yōu)化自然光，同時控制熱量和眩光，從而增強(qiáng)居住者的身心健康和居住體驗(yàn)，降低智能建筑消耗以及溫室氣體的排放量。
張底剪報(bào)數(shù)據(jù)顯示，View的產(chǎn)品可以阻擋多達(dá)90%的太陽輻射，包括Facebook（NASDAQ股票代碼：FB），Netflix（NASDAQ股票代碼：NFLX）和HP公司（NYSE股票代碼：HPE）等在內(nèi)的幾家知名公司，其辦公室的窗戶都有使用View的產(chǎn)品。
View Smart Windows Inc是一家成立于2007年的美國玻璃制造商，一路成長獲得了風(fēng)險(xiǎn)投資的青睞。2013年獲得全球最大玻璃制造商之一的康寧領(lǐng)投6000萬美元，2014年1月獲得Madrone Capital Partners投資1億美元，2015年獲新西蘭超級基金會牽頭的總共1.5億美元資金，2018年獲軟銀愿景基金（SoftBank Vision Fund）的11億美元投資，2021年由特殊目的收購公司（SPAC）合并包裝后在Nasdaq公開上市，股票代碼為“VIEW”。
View的發(fā)展順風(fēng)順?biāo)�，該公司本月還收購了面向智能建筑的安全邊緣云基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)先公司IoTium，這既顯示了強(qiáng)大的技術(shù)即資金實(shí)力，也代表了全球智能建筑行業(yè)廣闊的市場前景。（Donna Zhang，張底剪報(bào)）
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