Солнечная энергия не просто входит в нашу жизнь – она становится её неотъемлемой частью.

Вероятно, в скором будущем большинство зданий будут оснащены стеклами с регулируемой прозрачностью. Однако китайские учёные, не ограничиваясь лишь этим, разработали стёкла, которые не только сами меняют прозрачность, но также сами себя обеспечивают питанием за счёт солнечных лучей.

В ходе исследования команда ученых из Хэнаньского университета объединила два ключевых направления развития: солнечную генерацию, использующую тонкопленочные фотоэлементы из кестерита (CZTSSe), и электрохромное стекло, базирующееся на биметаллическом оксиде никеля-кобальта (NiCoO2). Такой прототип стекла не только регулирует прозрачность, но и способен эффективно запасать солнечную энергию.

Как это работает? Ученые создали солнечный элемент на стеклянной подложке, покрытой молибденом (Mo), с поглотителем из кестерита, буферным слоем на основе сульфида кадмия (CdS), слоем оксида цинка (ZnO), слоем оксида индия-олова (ITO), полученным методом магнетронного распыления, и металлическими контактами из серебра (Ag).

Для создания электрохромных пленок NiCoO2 была использована простая технология химического осаждения из ванны (CBD). Эти пленки и "умные" окна на их основе демонстрируют выдающиеся электрохимические, электрохромные и энергосберегающие характеристики.

Дополнительно в стекло внедрена пленка оксида титана (TiO2), способная не только менять прозрачность и цвет под воздействием электричества, но и хранить энергию.

Результаты испытаний показали, что стекло потребляло 318,3 мВт·ч/м2 энергии в стандартных условиях освещенности и обладает общей эффективностью 2,15 % – достойное достижение, сравнимое с большинством окон, поддерживающих фотовольтаику.