如何将窗户变成锂电池兼太阳能电池

日本工学院大学校长、先进工学部及应用物理学教授佐藤光史的研究室试制出了具备光充电功能的半透明锂离子二次电池，并在展会“InnovationJapan2015”上展出。其目标是实现“智能窗户”，将几乎透明的窗户直接变成大面积的蓄电池，并使之具备作为太阳能电池的功能，当有阳光射入时会变色，使光透过率下降。

佐藤的研究室于2013年开发出了半透明的锂离子二次电池，并发表了相关论文（论文链接）。

当时试制的电池的正极采用Li3Fe2(PO4)3（LFP），负极采用Li4Ti5O12（LTO），并使用以六氟磷酸锂（LiPF6）为主要成分的电解液。这些都是锂离子二次电池中普遍使用的材料，但氧化物基本上是透明的，而且正极厚度只有80nm，负极厚度只有90nm，非常薄，从而实现了很高的光透过率。

对于波长约550nm的绿色光，放电后的光透过率约为60％。充电后电极中的锂浓度改变，材料的电子状态（价数）发生变化，这时对绿色光的透过率降至约30％。

输出电压约为3.6V。充放电循环寿命已确认可达到20次。

佐藤研究室此次展出了尚未发表论文的新装置。新装置对上述半透明锂离子二次电池的材料略微做了变更，可将射入负极的光激发的电子直接用于电池充电。

在此次展会上，佐藤研究室公开了通过照射能量为10mW/cm2的近紫外线（这一能量相当于太阳光的约1/10）、实施5次光充放电的实验结果。