Recubrimiento innovador para ventanas aísla calor y genera electricidad

Una técnica única de recubrimiento para ventanas puede mejorar la eficiencia energética de un hogar promedio. Los fotovoltaicos semitransparentes son películas ligeras y coloridas capaces de convertir ventanas en aislantes térmicos y generadores de electricidad.

Fotovoltaicos orgánicos semitransparentes

Las láminas comerciales de control térmico para ventanas están hechas de fotovoltaicos de silicio, aplicados al exterior o interior del vidrio para disminuir luz visible, ultravioleta e infrarroja del sol. Sin embargo, no rinden bien debido a su peso y apariencia opaca.

En lugar de solo aplicar recubrimiento con celdas solares transparentes, los científicos construyeron fotovoltaicos semitransparentes: son películas ligeras y coloridas que convierten ventanas en aislantes térmicos y generadores de electricidad.

Además, introdujeron un reflector de Bragg distribuido sobre la lámina de silicio para reflejar selectivamente luz infrarroja cercana manteniendo buena transparencia en longitudes de onda visibles. Esto maximiza el aislamiento térmico sin sacrificar la generación de electricidad y propiedades ópticas de los fotovoltaicos orgánicos.

Referencia: ScienceDirect | doi:10.1016/j.joule.2018.06.006

Filtra longitudes de onda infrarrojas (responsables del calor), dejando pasar luz visible y cosechando energía de rayos infrarrojos cercanos del sol.

Fotovoltaicos orgánicos semitransparentes multifuncionales

Los fotovoltaicos orgánicos semitransparentes generan más del 6% de eficiencia de conversión de potencia con 25% de alta transmisión de luz visible, y más del 80% de tasa de rechazo de radiación infrarroja.

Resultados esperados

Según los investigadores, instalar ventanas con propiedades duales de aislamiento térmico y generación de electricidad podría reducir la dependencia de fuentes eléctricas de un hogar promedio en más del 50%.

También demostraron que estos fotovoltaicos orgánicos pueden fabricarse sobre sustratos plásticos delgados como naftaleno de polietileno. Comparados con fotovoltaicos basados en vidrio, los dispositivos flexibles basados en naftaleno muestran un valor de Factor de Llenado reducido debido a menor transmitancia y mayor resistencia de lámina de sustratos de naftaleno de polietileno. Sin embargo, la eficiencia de conversión y transmitancia visible media se mantuvieron en 6% y 23%.

La eficiencia puede mejorarse usando los mejores fotovoltaicos orgánicos disponibles. Estos materiales de recubrimiento para ventanas están en pañales, pero los investigadores creen que pronto abrirán puertas a variedad de aplicaciones.