隨著環(huán)保、節(jié)能日益受到重視，能源的合理利用、節(jié)能產(chǎn)品的研制和開(kāi)發(fā)取得很大的進(jìn)展。在這種背景下，80年代前期C.M.Lampert、C.G.Granqvist等首先提出將電致變色材料應(yīng)用于建筑物、汽車(chē)、飛機(jī)等節(jié)能采光系統(tǒng)中，形成能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)太陽(yáng)輻射能透過(guò)率的“智能窗”(Smart window)。近年來(lái)，智能窗的研究及應(yīng)用一直是研究的熱點(diǎn)。

近幾年來(lái)，智能窗戶(hù)的概念逐漸進(jìn)入公眾視野，越來(lái)越多的研發(fā)團(tuán)隊(duì)投入其中，通過(guò)改變窗玻璃的顏色或透明度來(lái)調(diào)節(jié)處理接收到的光、熱量和噪音等方式都有嘗試，最近來(lái)自普林斯頓的科研團(tuán)隊(duì)們宣傳正在打造一套自供電的智能窗戶(hù)系統(tǒng)，將通過(guò)透明的太陽(yáng)能電池從陽(yáng)光中直接吸取紫外線(xiàn)獲取能源。

由于太陽(yáng)可以發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，一些是我們?nèi)庋勰軌蚋惺艿降目梢?jiàn)光，一些是為地球提供熱量的紅外光線(xiàn)，還有一些則是極具破壞性的紫外線(xiàn)輻射光。在多數(shù)條件下，當(dāng)太陽(yáng)的光熱進(jìn)入室內(nèi)的時(shí)候，其紫外線(xiàn)光往往會(huì)被屏蔽掉，而普林斯頓團(tuán)隊(duì)們則希望通過(guò)利用這些浪費(fèi)掉的紫外線(xiàn)光來(lái)為整個(gè)智能窗系統(tǒng)提供電能。

這套智能窗戶(hù)由電致變色材料構(gòu)成，在微電流的作用下，窗玻璃將會(huì)從透明變?yōu)樯钏{(lán)色，而通過(guò)吸收特定的光波，智能窗的太陽(yáng)能電池將會(huì)實(shí)現(xiàn)供電作用，整個(gè)系統(tǒng)可以被整合成一個(gè)纖薄、透明的薄膜，然后安裝在普通的玻璃窗戶(hù)上。

研發(fā)人員Yueh-Lin Loo，這項(xiàng)研究報(bào)告的作者表示，“這項(xiàng)新技術(shù)的運(yùn)用實(shí)際上也是一套智能光譜管理系統(tǒng)，通過(guò)用紫外線(xiàn)來(lái)為智能窗供電意味著其中的太陽(yáng)能電池必須實(shí)現(xiàn)透明化，在相同的光譜范圍內(nèi)和美學(xué)設(shè)計(jì)的限制下仍然能夠保持功能的有效發(fā)揮。”之前一些系統(tǒng)還嘗試過(guò)吸收紅外線(xiàn)光譜發(fā)電，不過(guò)由于紅外線(xiàn)同時(shí)也容易給室內(nèi)帶來(lái)不必要的熱量，這也成為了一個(gè)不好解決的問(wèn)題。

在實(shí)驗(yàn)中，普林斯頓團(tuán)隊(duì)的系統(tǒng)能夠屏蔽超過(guò)80%的可見(jiàn)光，不過(guò)其未來(lái)的應(yīng)用前景仍然非常巨大，或許以后可以研發(fā)一種智能薄膜，讓用戶(hù)可以通過(guò)其智能手機(jī)來(lái)更換智能窗戶(hù)的顏色，然后這項(xiàng)技術(shù)也可以繼而運(yùn)用推廣到車(chē)窗系統(tǒng)和其他智能應(yīng)用上。