基于“光—热—电”转换的节能发电窗技术示意图与演示系统 。上海硅酸盐研究所供图

近日，中科院上海硅酸盐研究所柏胜强正高级工程师、陈立东研究员团队和曹逊研究员、金平实研究员团队，与英国、德国科学家合作，提出了基于“光—热—电”转换的节能发电窗技术，采用波长选择性吸收薄膜与热电器件耦合，将太阳热转化为电能。相关研究成果发表于《先进能源材料》。

近年来，全球建筑总面积大幅增长，建筑能耗逐年上升，建筑用能对全球二氧化碳排放的“贡献率”接近40%。因此，利用建筑物实现节能甚至发电，成为推动城市绿色发展的关键之一。利用窗户进行节能和发电是对屋顶、墙面利用的一种有力补充。现有发电窗技术主要是将透明光伏电池与建筑玻璃相结合，但提高发电效率往往以牺牲窗户透明度为代价。

为此，研究人员设计开发了“光—热—电”转换演示系统，将具有波长选择性吸收的薄膜集成在透明玻璃上。该薄膜允许可见光通过，透过率最高达88%，同时可以强烈吸收紫外线和红外线，并将其转化为热能。

柏胜强表示，该系统兼具高效节能和透明发电优点，节能效果与低辐射玻璃相当。而且，它能够在环境温度下运行，可靠性高、寿命长、结构简单、易安装，可应用于建筑玻璃、高铁窗户、汽车窗户等领域。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/aenm.202101213