Las tendencias de construcción respetuosas con el medio ambiente han aumentado la popularidad de los revestimientos de ventanas que mantienen bajos los costos de calefacción y refrigeración al bloquear las partes innecesarias de la luz solar. También han inspirado a científicos e ingenieros a crear celdas solares delgadas y transparentes para convertir ventanas en electricidad en miniaturageneradores. Los investigadores en China han ido un paso más allá y combinaron estas dos funciones en un material compatible con ventanas que podría duplicar la eficiencia energética de un hogar promedio. Su trabajo aparece el 3 de julio en la revista julio .
"La energía fotovoltaica integrada en el edificio es un gran ejemplo de un mercado donde la energía fotovoltaica de silicio, a pesar de su bajo costo y rendimiento, no es la más adecuada debido a su aspecto opaco y pesadez", dice el autor principal Hin-Lap Yip, profesor de materialesciencia e ingeniería en la Universidad Tecnológica del Sur de China. "En cambio, podemos convertir la energía fotovoltaica orgánica en películas semitransparentes, livianas y coloridas que son perfectas para convertir ventanas en generadores de electricidad y aislantes de calor".
Para construir un prototipo capaz de generar simultáneamente electricidad y evitar un calentamiento excesivo, los investigadores, que también fueron dirigidos por Fei Huang, también profesora de ciencia de materiales de la Universidad Tecnológica del Sur de China, debían realizar un acto de equilibrio entre tresrecolectando luz para generar electricidad, bloqueándola para aislar el calor, y transmitiéndola como una ventana normalmente. Mezclando y combinando materiales y compuestos químicos previamente propuestos para estos diferentes propósitos, armaron un dispositivo que permitía que las porciones familiares visibles de la luz solara través, volvió la luz infrarroja una de las principales causas del calentamiento y convirtió la región infrarroja cercana en una corriente eléctrica.
Los cálculos al final sugieren que, en teoría, la instalación de ventanas equipadas con propiedades dobles de generación de electricidad y aislamiento térmico podría reducir la dependencia de un hogar promedio de fuentes eléctricas externas en más del 50%. Aunque esa estimación supone que cada cuadradoUna pulgada de cada ventana estaría panelada con células solares multifuncionales, solo requiere un ligero aumento en el rendimiento de conversión de energía de la cifra del 6,5% realizada por Yip, Huang y sus colegas. "Para esta demostración, ni siquiera estamos utilizando los mejoresfotovoltaica orgánica que existe en este campo. Su eficiencia está mejorando rápidamente y esperamos poder mejorar continuamente el rendimiento de esta película de ventana unificada de células solares ", dice Yip.
Estos materiales de doble función todavía están en su infancia, pero los autores esperan que allanen el camino hacia nuevas tecnologías beneficiosas ". La fabricación de células solares poliméricas semitransparentes multifuncionales aislantes del calor es solo el comienzo de explorar nuevas aplicaciones de la energía fotovoltaica orgánica", Dice Yip." Una versión diseñada para invernaderos autoalimentados es solo uno de los muchos productos impactantes que queremos desarrollar para el futuro ".
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Materiales proporcionados por prensa celular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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