如果玻璃窗在采光的同時還能發電，豈不一舉兩得?近日，上海大學研究人員憑借材料科學領域的創新將想象變成現實。當前，我國光伏產業正面臨困境，“發電窗戶”的出現是否意味著產業新的發展方向和市場，令人期待。
據了解，“發電窗戶”的設想早已有之，可現有技術條件下光伏設備難以做到透明，一旦植入窗戶，勢必影響采光。發電、透亮如何并存?曾是全球學界的難題。對此，課題組負責人、上大材料學院教授高彥峰提出新思路，物質對光有吸收作用、反射作用，別忘了還有散射作用。如果將高效太陽能電池板做成包圍玻璃四周的“窗框”，然后通過特殊技術令一部分光變向射向窗框，是否就能打破兩難?
光也能聽“指揮”?高教授說，如果在玻璃表面用特殊納米涂層，其中的高分子材料顆粒以特定方式排布，用肉眼看還是透明光滑的，但若在微觀領域觀察，一個個離散分布納米顆粒形成數以千萬計的“小斜面”，當大量可見光通過時，總有些會撞上“小斜面”而改變傳播方向。他的課題組將高分子顆粒物二氧化釩做成玻璃窗鍍膜，并采用數值模擬的方法精確設計顆粒的尺寸及其在聚合物基體中的分散狀態，確保入射的太陽光可以到達位于四周的太陽能電池而發電。目前的計算模擬結果表明，若將該技術應用于5平方米的玻璃窗，當前最高發電功率約34瓦，足以支撐一盞電燈照明了。
值得一提的是，鍍膜材料用二氧化釩，還有隔熱保溫節能的作用。高彥峰的團隊此前已在全球首創工藝，完成大面積的二氧化釩功能性玻璃鍍膜制備，可用于車輛和新建筑的二氧化釩保溫貼膜也已進入產業化階段。據悉，相關論文已在國際權威期刊《科學報告》上發表。
在上海大學實驗室內，記者見到初步實驗版本，8厘米見方的高分子透明板已成功涂層，四周用膠水粘合太陽能電池板，正午陽光照射下，這扇“微型窗戶”連接的小電扇緩緩轉動起來，越轉越快，不過幾分鐘以后，當太陽被遮住，轉速下降，漸漸停下。對此，高彥峰并不擔憂。在他看來，我國無論是光伏電池制造技術還是玻璃制備技術，都已成熟。這一研究最大的意義在于憑借材料技術的創新，提出“發電窗戶”這一概念的可行性方案。接下來要提高發電效率，需要實驗室的“重復勞動”，更需要我國光伏產業、玻璃制造業等產學研各方協同創新。
“如果能將數以億計的玻璃窗變成家庭發電機，對我國的環保和光伏產業發展都有意義。”
