A eficiência de janelas parcialmente transparentes com painéis solares excedeu 11%

O Laboratório Nacional de Energia Renovável ( NREL ) trabalha há muito tempo para criar um protótipo eficaz de janelas de vidro que desempenham o papel de painéis solares. Essas janelas têm um duplo objetivo. Em primeiro lugar, eles reduzem a temperatura ambiente, pois o grau de transparência pode ser alterado. Em segundo lugar, eles geram eletricidade. E quanto menor a transparência de um copo, mais energia essas janelas produzem. Agora, a eficiência das "janelas solares" é de 11,3%. As células solares são feitas do material favorito de muitos laboratórios - a perovskita.

Os criadores das janelas calcularam que suas janelas permitem que empresas cujos edifícios estejam equipados com uma novidade economizem em refrigeração. A propósito, geralmente para as necessidades de ventilação, refrigeração ou aquecimento, são necessários cerca de 80% do orçamento alocado aos custos de energia. Se você usar esse desenvolvimento, poderá reduzir significativamente os custos (embora os desenvolvedores ainda não tenham calculado quanto).

Quando iluminado, o aquecimento fototérmico ativa a camada absorvente, consistindo de um composto complexo - halogeneto de perovskita-metilamina, de um estado transparente (68% de transmitância visível) a um estado absorvente de "cor fotovoltaica" (passa menos de 3% da radiação visível) devido à dissociação da metilamina. Após o resfriamento, o complexo de metilamina é restaurado, retornando a camada absorvente a um estado transparente, no qual o dispositivo atua como uma janela normal que permite a passagem da luz visível. "

Os especialistas envolvidos neste projeto estudaram detalhadamente o motivo da queda na eficiência das janelas após o primeiro ciclo. Em geral, após a conclusão, seu sistema será capaz de suportar cerca de 50.000 ciclos. Uma fotocélula padrão, um painel capaz de funcionar por 25 anos, é de cerca de 9.000 ciclos.

O campeão entre as janelas criadas pela equipe é um sistema que conseguiu trabalhar com uma eficiência de 11,3%. O resultado médio de cinco janelas é de 10,3%, o que também é muito bom. Recentemente, foi realizado um estudo nos Estados Unidos, cujos autores acreditam que nos próximos anos cerca de 40% da eletricidade nos Estados Unidos será gerada usando sistemas de janelas desse tipo ou estruturas similares. Ao mesmo tempo, a eficiência estimada dos sistemas foi fornecida em um nível de 5%. Para isso, é necessário que 464 515 m ² sejam “inteligentes”.


Na figura d. é visto claramente como o vidro inteligente gera cada vez mais energia quando o estado muda de completamente transparente para opaco. É verdade que o desempenho máximo do vidro é relevante apenas durante o primeiro ciclo. Então o desempenho do sistema diminui

Em geral, a própria tecnologia parece bastante promissora. Mas existem algumas pequenas coisas que podem ser chamadas de críticas. Por exemplo, a transparência das janelas "solares" ainda não pode ser regulamentada. Talvez os desenvolvedores adicionem esse recurso um pouco mais tarde, mas até agora tudo funciona de acordo com o seguinte princípio: quanto mais claro o exterior, mais escuro o interior. Sim, a eletricidade é gerada, mas será mais fácil para as pessoas que trabalham em um escritório fechado por essas janelas?

Provavelmente não. Por outro lado, pode-se imaginar que esses óculos não sejam instalados em uma fileira, mas com um certo intervalo, a fim de fornecer um certo nível de iluminação no interior. Ou eles cobrem o chão com esses óculos, onde as pessoas não estão constantemente. Nesse caso, você pode fazer sem ajustes.

A propósito, também existem painéis solares completamente transparentes . Foi criado por pesquisadores da Michigan State University. O material parece vidro, é completamente transparente, mas pode gerar energia. Obviamente, não com eficiência tão alta como as "janelas inteligentes" descritas acima, mas ainda assim. Este material utiliza a tecnologia de um "concentrador solar" quando os sais orgânicos contidos nele absorvem a radiação invisível (ultravioleta e infravermelha). Dentro do painel, essa radiação entra no alcance do infravermelho. Então a radiação, refletida dos planos do painel interno, penetra nas bordas. Bem, fotocélulas comuns já estão instaladas lá, que absorvem luz, liberando energia.

Infelizmente, a eficiência neste caso é de apenas 1%, embora os desenvolvedores acreditem que pode ser aumentado para 5%. Nos modernos painéis solares, a eficiência chega a 25%; em condições de laboratório, todos os 50% também são observados. Mas 1% também é bom, especialmente se você instalar esses óculos em regiões com o mais alto nível de insolação.