Científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable NREL del Departamento de Energía de EE. UU. Han desarrollado ventanas termocrómicas capaces de convertir la luz solar en electricidad con una alta eficiencia.
Confiando en materiales tan avanzados como las perovskitas y los nanotubos de carbono de pared simple, la nueva tecnología responde al calor transformándose de transparente a tintada. A medida que la ventana se oscurece, genera electricidad. El cambio de color es impulsado por moléculas metilamina que sonabsorbido de forma reversible en el dispositivo. Cuando la energía solar calienta el dispositivo, las moléculas son expulsadas y el dispositivo se oscurece. Cuando el sol no brilla, el dispositivo se enfría y las moléculas se vuelven a absorber en el dispositivo de la ventana, que luego aparece transparente.
Un científico de NREL sostiene un trozo de vidrio que se divide entre transparente y opaco. Lance Wheeler frente desarrolló una ventana fotovoltaica conmutable junto con desde la izquierda Nathan Neale, Robert Tenent, Jeffrey Blackburn, Elisa Miller y David MooreFoto por Dennis Schroeder / NREL
El dispositivo de demostración desarrollado por NREL permite que pase un promedio del 68 por ciento de la luz en la porción visible del espectro solar cuando está en un estado transparente o blanqueado. Cuando la ventana cambia de color, un proceso que tomó aproximadamente3 minutos de iluminación durante las pruebas: solo se permite el 3 por ciento a través de la ventana. Las tecnologías de ventanas solares existentes son estáticas, lo que significa que están diseñadas para aprovechar una fracción de la luz solar sin sacrificar demasiada transmisión de luz visible necesaria para la visualización o la comodidad de"Hay una compensación fundamental entre una buena ventana y una buena célula solar", dijo Lance Wheeler, un científico de NREL. "Esta tecnología evita eso. Tenemos una buena célula solar cuando hay mucha luz solar y tenemos unbuena ventana cuando no la hay "
El documento de prueba de concepto publicado en Comunicaciones de la naturaleza estableció una eficiencia de conversión de energía solar del 11.3 por ciento. "Existen tecnologías termocrómicas por ahí, pero nada que realmente convierta esa energía en electricidad", dijo Wheeler. Es el autor principal del artículo, "Ventanas fotovoltaicas conmutables habilitadas por fototermia reversible"Disociación compleja del yoduro de plomo metilamonio. "
Sus coautores, todos de NREL, son David Moore, Rachelle Ihly, Noah Stanton, Elisa Miller, Robert Tenent, Jeffrey Blackburn y Nathan Neale.
En las pruebas con iluminación de 1 sol, el dispositivo de demostración de 1 centímetro cuadrado realizó ciclos repetidos de color transparente, pero el rendimiento disminuyó en el transcurso de 20 ciclos debido a la reestructuración de la capa conmutable. La investigación en curso se centra en mejorarestabilidad del ciclo.
El camino hacia la comercialización de la tecnología se exploró el año pasado durante un programa de dos meses llamado Energy I-Corps. Los equipos de investigadores se emparejan con mentores de la industria para saber qué quieren los clientes de la tecnología y desarrollar formas viables de llegar al mercado.Lance Wheeler y Robert Tenent, líder del programa de tecnología de ventanas en NREL y coautor del artículo, se unieron para desarrollar una estrategia de mercado para un producto que llamaron SwitchGlaze. El esfuerzo fue financiado por el programa de Tecnologías Emergentes dentro del Departamento de EnergíaOficina de Tecnologías de Construcción.
Wheeler dijo que la tecnología podría integrarse en vehículos, edificios y más allá. La electricidad generada por la ventana de la célula solar podría cargar baterías para alimentar teléfonos inteligentes o dispositivos electrónicos a bordo, como ventiladores, sensores de lluvia y motores que se abrirían o cerraríanlas ventanas según lo programado
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional de Energía Renovable . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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