Finestres amb aïllament tèrmic que generen electricitat

Les tendències de construcció respectuoses amb el medi ambient han augmentat la popularitat dels recobriments de finestres que mantenen els costos de calefacció i refrigeració bloquejant peces de llum solar innecessàries. També han inspirat científics i enginyers per crear cèl·lules solars primes que permeten convertir finestres en generadors d'electricitat en miniatura. Els investigadors de la Xina han fet un pas més i combinen aquestes dues funcions en un material compatible amb la finestra que podria duplicar l'eficiència energètica d'una llar mitjana.

La fotovoltaica integrada en edificis és un excel·lent exemple d'un mercat on la fotovoltaica de silici, malgrat el seu baix cost i rendiment, no és la més adequada per la seva aparença i pesadesa. En canvi, es pot fer que les fotovoltaiques orgàniques siguin films semitransparents, lleugers i acolorits que siguin perfectes per convertir finestres en generadors d'electricitat i aïllants tèrmics.

Per a la construcció d'un prototip capaç de subministrar simultàniament electricitat i prevenir l'escalfament excessiu, els investigadors, necessitaven realitzar un equilibri entre la recollida de llum per a l'electricitat generació, bloquejant-la per aïllament tèrmic, i transmetent-la com una finestra. La barreja i la concordança entre materials i compostos químics proposats prèviament per a aquests diferents propòsits, van configurar un dispositiu que permetia que les porcions visibles de la llum solar tornessin a la llum infraroja i convertissin la regió d'infraroig, en un corrent elèctric.

Els càlculs anteriors suggereixen que, en teoria, la instal·lació de finestres equipades amb propietats d'aïllament tèrmic i de calor que generen electricitat podria reduir la dependència mitjana de la llar en fonts elèctriques externes en més del 50%. Encara que aquesta estimació suposa que cada polzada quadrada de cada finestra es projectarà amb cel·les solars multifuncionals, només requereix un lleuger augment del rendiment de la conversió de potència a partir de la xifra del 6,5%. Per a aquesta demostració, ni tan sols cal utilitzar les millors plaques fotovoltaiques orgàniques que hi ha en aquest camp. La seva eficiència millora ràpidament i s'espera poder millorar contínuament el rendiment d'aquesta pel·lícula d'una finestra solar unificada.

Aquests materials de doble funció continuen estan molt en els inicis, però s'espera que obrin camí a noves tecnologies beneficioses. La fabricació de cèl·lules solars polimèriques semitransparents multifuncionals aïllants per calor és només el principi d'explorar noves aplicacions de la fotovoltaica orgànica.

Font: Cell Press