新的太阳能技术可以让你的窗户更实用

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快速变化的技术颠覆了你家里的很多东西。你的恒温器可能是智能的，你的门可以被手机解锁，你的冰箱可能增加了触摸屏。

但你的窗户呢？框架中的静止玻璃窗格。也许已经有了一些改变，但基本上与数十年前的情况是相似的。不过，这可能将会有所改变了。在不久的将来，窗户或可以用来发电和配电。新兴技术可能很快将普通的窗户变成透明的太阳能电池板。虽然目前还不能去五金店买一块可再生能源发电的玻璃窗，但那些日子并不遥远啦。

一开始，还不要指望窗户能够为整个家庭供电，也不要指望只需要几扇新窗户就能为你的电动汽车充电。透明太阳能技术的效率还明显低于屋顶上的不透明光伏板。

卡耐基梅隆大学Wilton E. Scott能源创新研究所教授Vivian Loftness对CNET表示：“我实际上还看不到，在未来10年里我们能够把太阳能窗户作为屋顶光伏的替代品。” Loftness是该大学建筑学院的前任院长，在环境设计和可持续发展方面拥有数十年的经验。

她还补充道：“我认为它们的潜力还不能接近我们能从屋顶上得到的任何东西。”

不过，这些限制并不意味着太阳能窗户并不值得。它们或可为窗户附近的设备供电，比如电动百叶窗，或者运行一些今天在家庭中不常见的操作 —— 比如根据指令改变窗户颜色。

那么，我们来看看它的工作原理吧。

在太阳能窗户中，透明涂层或材料从穿过窗户的光线中收集一些能量，并将其储存为电能。与太阳能电池板不同，它允许一些光谱（可见光）通过，同时从我们看不见的红外光和紫外光中收集能量。

Loftness说：“毫无疑问，我们可以在玻璃中嵌入一些能够收集足够能量的东西，使其迁移到框架的边缘，框架中的某个地方有一个与微型电池相连的收集器。”

Ubiquitous Energy是开发太阳能窗户的公司之一，它在窗户的正常制造过程中使用一种特殊的玻璃涂层来捕获紫外线和红外光能量。该公司表示，这些窗户是完全透明的，允许可见光谱通过。

其他形式的太阳能窗技术也在开发中。密歇根大学的研究人员提出了另一种方法，用夹在两块玻璃之间的塑料半透明光吸收器捕捉太阳光线。

Loftness表示，这些项目都向我们展示了太阳能窗技术是可行的，并且成为了更广泛推动家庭和建筑所有部分电气化技术的一部分。

你不一定需要一个电网连接的屋顶太阳能系统，但是，窗框上的一个电气端口可以让你使用捕获的能量为手机、笔记本电脑或其他设备充电。Loftness表示，自动化——由电机驱动的百叶窗——可以为你的家带来更多的好处，比如在寒冷的时候让更多的光线进来，以温暖空间。

Loftness表示，太阳能窗类似于手持计算器上的小型光伏带。它可能不会产生很多能量，但可能足以为窗口本身的操作提供能量。它还为更先进的窗户技术提供了机会，例如电致变色玻璃，它本质上能够使窗户变暗。

Loftness说，太阳能窗户不会太便宜，因为窗户和太阳能解决方案不便宜，但它们能够使用很多年。她表示：“如果这些窗户的电气化能在高质量窗户的基础上带来适度的成本溢价，那么我们绝对应该考虑这样做。”

如果你已经计划更换你的窗户，并且你想补充你现有的太阳能系统，或者自动化你的窗户并给周围的东西通电，那么太阳能窗户对你来说是有意义的。太阳能窗户可能更适合新家，从一开始就可以安装并连接到电气系统中 —— 只是不要期待他们会很快帮你减少电费账单或替换掉你的太阳能屋顶板。

太阳能窗可以作为屋顶太阳能板的补充。它们可以连接到你的主电箱，可能连接到备用电池系统，帮助你减少或消除电费。Loftness说：“把所有这些小电点都接起来，并找到一种方法将其连接到大电池或电网上，这要困难得多。”

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在效率方面，希望他们能赶上高质量的屋顶光伏机组。虽然典型的屋顶面板的效率约为19%，但密歇根州的研究人员已经用半透明单元实现了约10%的效率。Ubiquitous Energy表示，其窗户的效率约为屋顶面板效率的五分之一。它们可能不会产生与屋顶板相同的省钱回报，但如果你已经在安装新窗户，仍然值得考虑一下这种选择。

除非你住在玻璃房子里，否则太阳能窗户不太可能产生足够的电力来驱动冰箱和热泵。但如果是一栋办公楼呢？这或是未来透明太阳能技术的市场。

Ubiquitous Energy公司首席执行官Susan Stone告诉CNET，预计2025年或2026年，该公司将能够销售太阳能窗户。同时，Stone表示：“我们的愿景是每一块玻璃都能产生能量。”

一栋满是上班族的摩天大楼可能屋顶非常小，几乎没有空间放置屋顶阵列，但它却有大量的玻璃。太阳能窗户或可成为未来运行办公室传真机和休息室冰箱所需的可再生能源。