英国伦敦帝国理工学院和德国卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员在《先进科学》杂志上发表了一项题为“用于协同光管理、发电和制热的建筑一体化混合光伏-热(PV-T)窗”的研究。该小组研发了一种使用半透明非晶硅光伏层的窗户——建筑一体化混合光伏热窗(PVTW),该窗户能够同时发电和产生生活热水(DHW)。
PVTW由半透明光伏层和具有选择性吸收功能的液体基热吸收器组成,只有部分阳光被光伏层吸收用于发电,而其余部分则被传输到其下方4mm厚的水层中。研究小组曾在伦敦一个屋顶上进行了不同的倾斜角度的测试,并将其性能与缺少光伏组件的太阳能热窗(STW)参考模块进行了性能比较,与独立的STW相比,PVTW不仅提供的热水温度更高,而且随着发电量的增加,热效率提高了10%。测试表明,PVTW系统的最大电效率可达3.6%,最大热效率可达17.6%。
鉴于在建筑环境中安装传统太阳能板和集热器的屋顶空间有限,PVTW技术能够最大限度地利用空间并满足能源供应。产生的热水可用于家庭用途,而发电则可以支持建筑物的能源需求。