NREL DESARROLLA VENTANA SOLAR CONMUTABLE

Los 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 paredes simples, la nueva tecnología responde al calor transformándose de transparente a tintado. A medida que la ventana se oscurece, genera electricidad. El cambio de color está impulsado por moléculas (metilamina) que se absorben de forma reversible en el dispositivo. Cuando la energía solar calienta el dispositivo, las moléculas se expulsan y el dispositivo se oscurece. Cuando el sol no brilla, el dispositivo vuelve a enfriarse y las moléculas vuelven a absorberse en el dispositivo de ventana, que luego parece transparente. 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 requirió aproximadamente 3 minutos de iluminación durante la prueba, solo se permite el 3% 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 ver o la comodidad de los ocupantes del edificio. "Hay una compensación fundamental entre una buena ventana y una buena célula solar", dijo Lance Wheeler, científico de NREL. "Esta tecnología pasa por alto eso. El documento de prueba de concepto publicado en Nature Communications estableció una eficiencia de conversión de energía solar de 11.3 por ciento. "Hay tecnologías termocrómicas por ahí, pero nada que realmente convierte esa energía en electricidad", dijo Wheeler. Es el autor principal del artículo "Ventanas fotovoltaicas intercambiables habilitadas por disociación del complejo fototérmico reversible del yoduro de plomo y 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 bajo iluminación de 1 sol, el dispositivo de demostración de 1 centímetro cuadrado realizó ciclos repetidos de polarización 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 mejorar la estabilidad 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 conocer qué quieren los clientes de la tecnología y desarrollar formas viables para llegar al mercado. Lance Wheeler y Robert Tenent, el líder del programa para tecnología de ventanas en NREL y coautor del periódico, se unieron para desarrollar una estrategia de mercado para un producto que llamaron SwitchGlaze. El esfuerzo fue financiado por el programa Emerging Technologies dentro de la Oficina de Tecnologías de Construcción del Departamento de Energía . Wheeler dijo que la tecnología podría integrarse en vehículos, edificios y más. La electricidad generada por la ventana de la célula solar podría cargar baterías para alimentar teléfonos inteligentes o componentes electrónicos a bordo, como ventiladores, sensores de lluvia y motores que abrirían o cerrarían las ventanas según lo programado. NREL es el principal laboratorio nacional del Departamento de Energía de EE. UU. Para investigación y desarrollo de energía renovable y eficiencia energética. NREL es operado para el Departamento de Energía por The Alliance for Sustainable Energy, LLC.





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