Las tendencias de construcción respetuosas con el medio ambiente han aumentado la popularidad de los revestimientos de ventanas que mantienen bajos los costos de calefacción y refrigeración al bloquear las partes innecesarias de la luz solar. También han inspirado a científicos e ingenieros a crear células solares transparentes para convertir ventanas en generadores de electricidad en miniatura. Investigadores en China han ido un paso más allá y han combinado estas dos funciones en un material compatible con ventanas que podría duplicar la eficiencia energética de un hogar promedio. Su trabajo aparece el 3 de julio en la revista Joule .

"La energía fotovoltaica integrada en edificios es un gran ejemplo de un mercado en el que la energía fotovoltaica de silicio, a pesar de su bajo precio y rendimiento, no son los más apropiados debido a su apariencia opaca y pesadez, "dice el autor principal Hin-Lap Yip, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad Tecnológica del Sur de China. "En lugar de, podemos convertir la energía fotovoltaica orgánica en semitransparente, ligero, y películas de colores que son perfectas para convertir ventanas en generadores de electricidad y aislantes térmicos ".

Para construir un prototipo capaz de generar electricidad simultáneamente y evitar un calentamiento excesivo, los investigadores, que además fueron dirigidos por Fei Huang, También es profesor de ciencia de materiales de la Universidad de Tecnología del Sur de China, necesario para realizar un acto de equilibrio de tres vías entre la recolección de luz para la generación de electricidad, bloqueándolo para aislamiento térmico, y transmitirlo como lo haría normalmente una ventana. Mezclar y combinar entre materiales y compuestos químicos propuestos previamente para estos diferentes propósitos, armaron un dispositivo que dejaba pasar las conocidas porciones visibles de la luz del sol, devolvió la luz infrarroja (uno de los principales culpables del calentamiento), y convirtió la región del infrarrojo cercano en el medio en una corriente eléctrica.

Los cálculos del reverso del sobre sugieren que, en teoría, La instalación de ventanas equipadas con propiedades duales de generación de electricidad y aislamiento térmico podría reducir la dependencia de un hogar promedio de fuentes eléctricas externas en más del 50%. Aunque esa estimación asume que cada pulgada cuadrada de cada ventana estaría revestida con paneles solares multifuncionales, solo requiere un ligero aumento en el rendimiento de conversión de energía de la cifra del 6.5% realizada por Yip, Huang, y sus colegas. "Para esta demostración, ni siquiera estamos utilizando los mejores fotovoltaicos orgánicos que existen en este campo. Su eficiencia está mejorando rápidamente, y esperamos poder mejorar continuamente el rendimiento de esta película para ventanas de celda solar unificada, "dice Yip.

Estos materiales de doble función están todavía en su infancia, pero los autores esperan que allanen el camino hacia nuevas tecnologías beneficiosas. "La fabricación de células solares poliméricas semitransparentes multifuncionales aislantes del calor es solo el comienzo de la exploración de nuevas aplicaciones de la energía fotovoltaica orgánica, "Yip dice." Una versión diseñada para invernaderos autoamplificados es solo uno de los muchos productos impactantes que queremos desarrollar para el futuro ".