L'efficacité des fenêtres partiellement transparentes avec des panneaux solaires a dépassé 11%

Le Laboratoire national des énergies renouvelables ( NREL ) travaille depuis longtemps à la création d'un prototype efficace de fenêtres en verre jouant le rôle de panneaux solaires. Ces fenêtres ont un double objectif. Premièrement, ils réduisent la température ambiante, car le degré de transparence peut être modifié. Deuxièmement, ils produisent de l'électricité. Et plus la transparence d'un tel verre est faible, plus ces fenêtres produisent d'énergie. Désormais, l'efficacité des "fenêtres solaires" est de 11,3%. Les cellules solaires sont faites du matériau préféré de nombreux laboratoires - la pérovskite.

Les créateurs des fenêtres ont calculé que leurs fenêtres permettent aux entreprises dont les bâtiments sont équipés d'une nouveauté d'économiser sur le refroidissement. Soit dit en passant, généralement pour les besoins de ventilation, de refroidissement ou de chauffage, il faut environ 80% du budget alloué aux coûts énergétiques. Si vous utilisez ce développement, vous pouvez réduire considérablement les coûts (bien que les développeurs n'aient pas encore calculé combien).

Lorsqu'il est allumé, le chauffage photothermique active la couche absorbante, constituée d'un composé complexe - l'halogénure de pérovskite-méthylamine, d'un état transparent (68% de transmittance visible) à un état absorbant de «couleur photovoltaïque» (passe moins de 3% du rayonnement visible) en raison de la dissociation de la méthylamine. Après refroidissement, le complexe de méthylamine est restauré, ramenant la couche absorbante à un état transparent, dans lequel le dispositif agit comme une fenêtre normale qui laisse passer la lumière visible. "

Les spécialistes impliqués dans ce projet ont étudié en détail la raison de la baisse de l'efficacité des fenêtres après le premier cycle. En général, une fois terminé, leur système pourra supporter environ 50 000 cycles. Une cellule photoélectrique standard, un panneau capable de fonctionner pendant 25 ans, représente environ 9 000 cycles.

Le champion parmi les fenêtres créées par l'équipe est un système qui a pu fonctionner avec une efficacité de 11,3%. Le résultat moyen de cinq fenêtres est de 10,3%, ce qui est également très bon. Récemment, une étude a été menée aux États-Unis, dont les auteurs estiment qu'au cours des prochaines années, environ 40% de l'électricité aux États-Unis sera produite à l'aide de systèmes de fenêtres de ce type ou de structures similaires. Dans le même temps, l'efficacité estimée des systèmes a été fournie à un niveau de 5%. Pour cela, il faut que les verres de 464 515 m ² soient «intelligents».


Dans la figure d. on voit clairement comment le verre intelligent génère de plus en plus d'énergie lorsque l'état passe de complètement transparent à opaque. Certes, les performances maximales du verre ne sont pertinentes que pendant le premier cycle. Ensuite, les performances du système chutent

En général, la technologie elle-même semble assez prometteuse. Mais il y a quelques petites choses qui peuvent être qualifiées de critiques. Par exemple, la transparence des fenêtres «solaires» ne peut pas (encore) être régulée. Peut-être que les développeurs ajouteront cette fonctionnalité un peu plus tard, mais jusqu'à présent, tout fonctionne selon le principe suivant: plus l'extérieur est clair, plus l'intérieur est sombre. Oui, l'électricité est produite, mais est-ce que cela facilitera la tâche aux personnes qui travaillent dans un bureau fermé par de telles fenêtres?

Probablement pas. D'autre part, on peut imaginer que de telles lunettes ne sont pas installées en ligne, mais avec un certain intervalle, afin de fournir un certain niveau d'éclairage à l'intérieur. Ou ils couvrent les sols avec de telles lunettes où les gens ne sont pas constamment. Dans ce cas, vous pouvez vous passer de réglage.

Soit dit en passant, il existe également des panneaux solaires complètement transparents . Il a été créé par des chercheurs de la Michigan State University. Le matériau ressemble à du verre, il est complètement transparent, mais il peut générer de l'énergie. Bien sûr, pas avec une efficacité aussi élevée que les «fenêtres intelligentes» décrites ci-dessus, mais quand même. Ce matériau utilise la technologie d'un «concentrateur solaire» lorsque les sels organiques qu'il contient absorbent les rayonnements invisibles (ultraviolets et infrarouges). À l'intérieur du panneau, ce rayonnement va dans la gamme infrarouge. Ensuite, le rayonnement, réfléchi par les plans du panneau à l'intérieur, pénètre jusqu'à ses bords. Eh bien, des photocellules ordinaires y sont déjà installées, qui absorbent la lumière et libèrent de l'énergie.

Malheureusement, l'efficacité dans ce cas n'est que de 1%, bien que les développeurs pensent qu'elle peut être augmentée à 5%. Avec des panneaux solaires modernes, le rendement atteint 25%; dans des conditions de laboratoire, tous les 50% sont également observés. Mais 1% est également bon, surtout si vous installez de telles lunettes dans les régions où le niveau d'insolation est le plus élevé.