Clau per emportar
- Els investigadors d'Austràlia han desenvolupat una cèl·lula solar especial semitransparent.
- És una mica menys eficient que els panells solars tradicionals, però deixa entrar prou llum per utilitzar-lo com a finestra.
- Els investigadors volen instal·lar aquestes finestres semitransparents que generen electricitat en gratacels que normalment no tenen espai al sostre per als panells solars tradicionals.
Els investigadors han ideat una solució innovadora per convertir els ulls urbans en generadors d'energia neta.
Un equip d'investigadors australians ha creat cèl·lules solars semitransparents que creuen que algun dia podrien permetre als gratacels generar la seva pròpia energia. Les cèl·lules solars transparents estan fetes de cèl·lules de perovskita, que sovint són aclamades com el futur de les cèl·lules solars.
"Aquest treball proporciona un gran pas endavant cap a la realització de dispositius de perovskita estables i d' alta eficiència que es poden desplegar com a finestres solars per complir amb una oportunitat de mercat en gran part sense aprofitar", el professor Jacek Jasieniak del Departament de Ciència i Enginyeria de Materials. a la Universitat de Monash, va dir en un comunicat de premsa de la universitat.
Windows amb tecnologia
El silici cristal·lí ha estat l'opció preferida per construir panells solars durant dècades. Els investigadors, però, han estat buscant alternatives, principalment a causa del costós i intens procés de creació de panells solars basats en silici.
Les cèl·lules solars de perovskita han sorgit com una alternativa prometedora. La perovskita rep el seu nom per la seva particular estructura de cristall. El científic alemany Gustav Rose el va descobrir l'any 1839. Les perovskites són fàcils de sintetitzar i la seva estructura distintiva les fa molt eficients com a fotovoltaics (PV) per convertir la llum solar en energia.
A partir d'això, l'equip d'investigadors del Centre d'Excel·lència en Ciència de l'Exciton de l'ARC, dirigit pel professor Jasieniak, ha creat cèl·lules de perovskita amb una eficiència de conversió del 15,5 per cent, alhora que permet passar més del 20 per cent de la llum visible. Per posar-ho en perspectiva, les cèl·lules de silici del terrat solen tenir una eficiència d'un 20 per cent.
L'any 2020, el mateix grup d'investigadors va produir cèl·lules solars de perovskita semitransparents amb una eficiència de conversió d'energia del 17% i podia deixar passar el 10% de la llum visible.
Tot i que l'eficiència de conversió d'energia en les darreres investigacions és uns quants graus inferior als resultats anteriors de l'equip, la quantitat de llum visible que el nou material permet passar s'ha duplicat. Els investigadors argumenten que això augmentaria significativament el seu potencial d'ús en una àmplia gamma d'aplicacions del món real.
"[Les cèl·lules solars semitransparents] han cridat una atenció important al mercat fotovoltaic integrat en edificis (BIPV), ja que augmenten molt la superfície disponible que es pot utilitzar per generar electricitat en un entorn urbà", assenyala. els investigadors. "A més, també tenen l'avantatge de reduir l'augment de calor incident als edificis absorbint i reflectint parcialment la llum solar."
Un pas més a prop
Una altra millora de les cèl·lules solars de perovskita creades com a part de les darreres investigacions és l'estabilitat a llarg termini quan es prova per a la il·luminació i l'escalfament continus, que els investigadors creuen que imita les condicions que trobaria el material en l'ús del món real.
Els edificis actualment no estan construïts per acollir façanes que generen energia.
"La ciència de base funciona, i el concepte és fantàstic, especialment per als edificis amb grans façanes de vidre i relativament poc espai disponible per a la fotovoltaica de silici convencional", va dir el Dr. James O'Shea, professor associat i lector de física. L'Escola de Física i Astronomia i l'Institut d'Energia de la Universitat de Nottingham, van dir a Lifewire en un correu electrònic.
Lance Wheeler, científic del personal del National Renewable Energy Laboratory (NREL), també està entusiasmat amb el desenvolupament. "Les mètriques d'eficiència i transparència de les finestres fotovoltaiques de perovskita continuen augmentant i podrien provocar impactes en el món real", va dir Wheeler a Lifewire per correu electrònic.
No obstant això, Wheeler va assenyalar que cal abordar diverses àrees, a més de l'eficiència i la transparència, abans de veure aquestes finestres fotovoltaiques semitransparents desplegades de manera ubiqua.
Per començar, haurien d'adquirir un color estèticament acceptable. Wheeler va dir que les cèl·lules de perovskita són grogues, taronges o vermelles, i hi hauria d'haver una capa addicional per canviar el color a grisos neutres o blaus i verds subtils, que són els més habituals per a les finestres.
Wheeler també va reconèixer que, tot i que els materials de perovskita han recorregut un llarg camí en termes de durabilitat, les aplicacions integrades a l'edifici són encara més exigents que les solars a terrat o a escala de serveis públics, ja que la fallada i la substitució són més costoses i perjudicials per als ocupants.
Dr. O'Shea va suggerir que les cèl·lules solars de perovskita potser es poden utilitzar juntament amb el silici tradicional per fer cèl·lules híbrides amb més eficiència. Confia que el desenvolupament de les finestres solars ajudarà a impulsar la maduresa de la tecnologia de les cèl·lules solars de perovskita, la qual cosa portarà a una major adopció en els propers anys..
"Actualment els edificis no estan construïts per acollir façanes que generen energia", va assenyalar Wheeler. "Cal haver-hi educació i canvis al sector de la construcció abans que això passi a gran escala."
