倡導清潔能源的夢想是將每扇窗戶變成一塊太陽能電池板,如果工廠和辦公大樓中的所有窗戶都可為建筑物供電,那全世界將產生很多太陽能。
據報道,澳大利亞研究人員成功開發了一種半透明的鈣鈦礦太陽能電池,該電池可讓光通過的同時產生電能,且轉換系數達17%,如果你認為這一數值太低而不值得關注的話,請記住,現在在用的太陽能電池板轉換系數在15%~20%之間,且是不透明的。
鈣鈦礦太陽能電池是將窗戶改造成主動發電機,與此同時還能讓10%的陽光照射到建筑物內部。陽光和發電是一種權衡,太陽能電池可以變得更透明,也可以降低透明度。透明度越高,所產生的電就越少,這是建筑師們需要考慮的問題。按目前市場上的窗戶配備太陽能窗戶的話,則每平方米將產生140 W的電力,意味著大約2 m2的太陽能窗戶所產生的電量相當于一個標準屋頂太陽能板產生的電量。高層建筑大窗戶雖造價昂貴,但將鈣鈦礦太陽能電池納入其中所產生額外成本微不足道。
研發團隊正尋求開發一種可容易在工業中大規模生產的玻璃制造工藝,以便制造商可輕松地采用半透明的鈣鈦礦太陽能電池。這種半透明的太陽能電池會先用于那些使用非常大且昂貴的窗戶的多層商業建筑中,雖總成本有所增加,但建筑物的免費用電可抵消。
到目前為止,每一棟建筑窗戶的設計基本上是被動的。可嵌入窗戶玻璃的鈣鈦礦太陽能電池將改變建筑、城市規劃和發電,使規劃人員和設計師對建筑物及其功能的思考發生巨大變化,不得不考慮如何在場地上布置建筑,以優化墻體吸收陽光的方式。至于何時能用上太陽能窗戶,取決于鈣鈦礦太陽能電池的成功應用規模,研發團隊計劃在10年內實現這一目標。