La eficiencia de las ventanas parcialmente transparentes con paneles solares superó el 11%.

El Laboratorio Nacional de Energía Renovable ( NREL ) ha estado trabajando durante mucho tiempo para crear un prototipo efectivo de ventanas de vidrio que desempeñen el papel de los paneles solares. Tales ventanas tienen un doble propósito. En primer lugar, reducen la temperatura ambiente, ya que se puede cambiar el grado de transparencia. En segundo lugar, generan electricidad. Y cuanto menor es la transparencia de dicho vidrio, más energía producen esas ventanas. Ahora la eficiencia de las "ventanas solares" es del 11,3%. Las células solares están hechas del material favorito de muchos laboratorios: perovskita.

Los creadores de las ventanas calcularon que sus ventanas permiten a las empresas cuyos edificios están equipados con una novedad ahorrar en refrigeración. Por cierto, generalmente para las necesidades de ventilación, refrigeración o calefacción, se necesita alrededor del 80% del presupuesto asignado a los costos de energía. Si usa este desarrollo, puede reducir significativamente los costos (aunque los desarrolladores aún no han calculado cuánto).

Cuando se ilumina, el calentamiento fototérmico activa la capa absorbente, que consiste en un compuesto complejo: haluro de perovskita-metilamina, desde un estado transparente (transmitancia visible del 68%) a un estado absorbente de "color fotovoltaico" (pasa menos del 3% de la radiación visible) debido a la disociación de metilamina. Después de enfriar, se restaura el complejo de metilamina, devolviendo la capa absorbente a un estado transparente, en el que el dispositivo actúa como una ventana normal que permite el paso de la luz visible ".

Los especialistas involucrados en este proyecto estudiaron en detalle la razón de la caída en la eficiencia de la ventana después del primer ciclo. En general, después de la finalización, su sistema podrá soportar aproximadamente 50,000 ciclos. Una fotocélula estándar, un panel capaz de funcionar durante 25 años, tiene aproximadamente 9,000 ciclos.

El campeón entre las ventanas creadas por el equipo es un sistema que pudo funcionar con una eficiencia del 11,3%. El resultado promedio de cinco ventanas es 10.3%, que también es muy bueno. Recientemente, se realizó un estudio en los Estados Unidos, cuyos autores creen que en los próximos años alrededor del 40% de la electricidad en los Estados Unidos se generará utilizando sistemas de ventanas de este tipo o estructuras similares. Al mismo tiempo, la eficiencia estimada de los sistemas se proporcionó a un nivel del 5%. Para esto, es necesario que 464 515 m ² gafas sean "inteligentes".


En la figura d. Se ve claramente cómo el vidrio inteligente genera más y más energía cuando el estado cambia de completamente transparente a opaco. Es cierto que el rendimiento máximo del vidrio es relevante solo durante el primer ciclo. Entonces el rendimiento del sistema cae

En general, la tecnología en sí parece bastante prometedora. Pero hay algunas pequeñas cosas que se pueden llamar críticas. Por ejemplo, la transparencia de las ventanas "solares" no se puede (todavía) regular. Quizás los desarrolladores agregarán esta característica un poco más tarde, pero hasta ahora todo funciona de acuerdo con el siguiente principio: cuanto más claro sea el exterior, más oscuro será el interior. Sí, se genera electricidad, pero ¿será más fácil para las personas que trabajan en una oficina cerrada por esas ventanas?

Lo más probable es que no. Por otro lado, uno puede imaginar que tales vidrios no se instalan en una fila, sino con un cierto intervalo, para proporcionar un cierto nivel de iluminación en el interior. O cubren los pisos con tales vidrios donde las personas no están constantemente. En este caso, puede hacerlo sin ajustes.

Por cierto, también hay paneles solares completamente transparentes . Fue creado por investigadores de la Universidad Estatal de Michigan. El material se parece al vidrio, es completamente transparente, pero puede generar energía. Por supuesto, no con tanta eficiencia como las "ventanas inteligentes" descritas anteriormente, pero aún así. Este material utiliza la tecnología de un "concentrador solar" cuando las sales orgánicas que contiene absorben radiación invisible (ultravioleta e infrarroja). Dentro del panel, esta radiación entra en el rango infrarrojo. Luego, la radiación, reflejada desde los planos del panel interior, penetra en sus bordes. Bueno, las fotocélulas ordinarias ya están instaladas allí, que absorben la luz y liberan energía.

Desafortunadamente, la eficiencia en este caso es solo del 1%, aunque los desarrolladores creen que se puede aumentar al 5%. Con los paneles solares modernos, la eficiencia alcanza el 25%; en condiciones de laboratorio, también se observa el 50%. Pero el 1% también es bueno, especialmente si instala tales anteojos en regiones con el nivel más alto de insolación.