Esas ventanas capaces de generar energía a partir de los rayos solares conocidas como ventanas solares han llegado a convertirse en un “panel fotovoltaico transparente,” las cuales sin dejar de lado su funcionalidad están siendo llevadas a otro nivel.
Además de las modificaciones técnicas de las ventanas solares, las mejoras influirán en el diseño arquitectónico, planificación urbana y generación de electricidad, pero para ello requerirá de la tecnología que les de el impulso necesario que les permita alcanzar el potencial completo de la FV integrada en el edificio.
Estos dispositivos integrados en algunos edificios están siendo mejorados con el uso de células solares de perovskita semitransparentes en aplicaciones comerciales, gracias a las investigaciones llevadas adelante por científicos australianos y una empresa fabricante de vidrio. Estructuras preferiblemente de varios pisos, con grandes ventanales y ya costosos, donde la incorporación de los celulares solares semitransparentes no resulten tan costosas, lo que podría considerarse como uno de sus principales contras.
Las células solares de perovskita cuentan con una eficiencia de conversión del 17% mientras transmiten más del 10% de la luz entrante provenientes de la perovskita, lo cual las hace capaces de transformar las ventanas en generadores de energía. Las cuales podrían llegar al mercado en un plazo de 10 años aproximadamente, dependiendo de cuan exitoso haya resultado el escalado de la tecnología.
Las perovskitas son uno de los materiales más abundantes en la Tierra, y una muy prometedora, ya que tiene el potencial de ser impresa son una estructura de sal. Tienen una fórmula química llamada ABX3 , lo que significa que tienen tres tipos diferentes de iones. Debido a que estos tres iones se organizan de una manera muy estructuralmente rígida, permiten que estos materiales de células solares absorban la luz de manera muy eficiente, conviertan esa luz en cargas eléctricas y luego recojan esas cargas en los electrodos”, dice Jacek Jasieniak, director del Instituto de Materiales y Sistemas de Energía de Monash.
En el artículo publicado en Nano Energy y del que se habla en el portal pv-magazine, los investigadores de la Universidad Monash de Melbourne, encabezados por Jacek Jasieniak del Centro de Excelencia de Ciencias de Exciton del Consejo de Investigación de Australia, señalan como “utilizaron un semiconductor orgánico que se puede convertir en un polímero para reemplazarlo comúnmente. componente de célula solar usado Spiro-OMeTAD. Este último material se caracteriza por una estabilidad muy baja y desarrolla un revestimiento acuoso poco útil.”
Jasieniak señala que “las células solares pueden hacerse más o menos transparentes. Cuanto más transparentes son, menos electricidad generan, por lo que se convierte en algo que los arquitectos deben tener en cuenta”.
Agregó que las ventanas solares tintadas en el mismo grado que los accesorios comerciales actuales generarían alrededor de 140 vatios de electricidad por metro cuadrado. Eso significa que aproximadamente 2 m² de ventana solar realizarían el mismo trabajo que un panel solar estándar en la azotea.
Vídeo. Una introducción a las perovskitas.
El cambio de energía renovable es obvio
Para el profesor asociado Jasieniak, el cambio a las energías renovables es obvio, y es necesario.
“Las demandas de energía del mundo están aumentando, y necesitamos avanzar hacia menores emisiones de carbono. Las dos principales fuentes de energía son la eólica y la solar, y la solar es la mayor fuente de energía renovable que tenemos hoy. Necesitamos entender cómo podemos recolectar tanta luz solar como sea posible y convertirla en electricidad de manera rentable ”, dice el profesor Jasieniak.
“A medida que nuestros edificios se vuelven más eficientes, está absolutamente claro que necesitamos cambiar la forma en que funcionan las ventanas, desde la absorción de calor hasta la producción de electricidad. Las ventanas de células solares impulsarán ese cambio en el edificio. Y el trabajo que estamos haciendo aquí en el desarrollo de ventanas solares, particularmente hecho de perovskitas en esta etapa, será el camino para hacerlo realidad ”.
¿Qué tan pronto viviremos esa realidad?
“En estos días, instalamos células solares en un techo. En 20, 30 años, eso no será una realidad. Las células solares impresas nos permitirán laminar las células en un techo; el techo será una célula solar. Podremos adaptar diferentes superficies con dispositivos de células solares. Entonces, el futuro solo está limitado por nuestros diseños y nuestra imaginación”.
“Hay una necesidad real de que los arquitectos y otros empiecen a pensar, ¿cómo será el futuro si el factor de forma de una célula solar cambia a algo flexible e impreso?”
“Cada superficie estará cubierta con tecnologías de células solares, pero puede ser interesante”, dice. “Tengo esta visión de que quizás tendremos árboles solares artificiales; entonces, en lugar de tener una parada de autobús, podríamos tener un árbol solar con hojas que en realidad son colectores solares, y que está integrado en un entorno donde estamos generando electricidad, almacenamos esa electricidad en otro lugar y, efectivamente, esa energía es gratuita . Imagina eso, es gratis.”
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