近日,蔡国发教授与武四新教授课题组合作的研究成果《Multi-Functional Electrochromic Energy Storage Smart Window Powered by CZTSSe Solar Cell for Intelligent Managing Solar Radiation of Building》在Solar Energy Materials and Solar Cells上发表。目前该杂志影响因子为7.305,文章链接:https://doi.org/10.1016/j.solmat.2023.112273。
目前,全球超过30%的能源要用于为建筑物提供供暖、制冷、通风和照明。在此背景下,电致变色智能窗因具有可动态调节进入建筑物内的太阳光热辐射功能,而成为降低建筑能耗的一项重要节能减排技术。然而,以往电致变色智能窗需要外部电源供电才能运行,极大地限制了它们的实际应用范围。本项工作开发了一种新型光伏电池供电的电致变色储能智能窗,通过镍钴双金属氧化物(NiCoO2)基电致变色窗与Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe)太阳能电池的结合实现了自供电、电致变色和储能“三位一体”的功能集成。其中,获得的NiCoO2电致变色薄膜具有较大的光学调制能力(550 nm处为60.0%)、快的转换时间(7.6/11.4 s)、优异的稳定性和倍率性能。此外,基于上述高性能NiCoO2薄膜构筑的电致变色储能智能窗(EESW)与CZTSSe太阳能电池具有良好的兼容性,展现出大的光学调制(550 nm处为56.0%)和快的变色速度(17 s),并且此装置可以作为电源以驱动其他电子设备,具有很高的能源利用效率。总之,该自供电多功能智能窗的成功构筑为未来实现高效低能耗建筑提供了有效的技术途径。
特种功能材料重点实验室硕士研究生寇珠与王金辉老师为共同第一作者,蔡国发教授与武四新教授是本文的共同通讯作者。本工作得到国家自然科学基金委、中国博士后基金、河南大学的经费支持。