Ventanas Inteligentes

Las ventanas inteligentes que son transparentes cuando está oscuro o frío, pero que se oscurecen automáticamente cuando el sol resplandece, son dispositivos de ahorro de energía cada vez más populares. En un esfuerzo por mejorar esta propuesta, científicos del laboratorio Berkeley han desarrollado un material que además de ser termocromático, simultáneamente produce electricidad.

Las perovskitas son materiales hechos de una mezcla de elementos con una estructura cristalina particular, y los dispositivos solares fabricados a partir de ellas son casi tan eficientes en convertir la luz solar en electricidad como los paneles solares de silicio de última generación.

Los dispositivos elaborados a base de perovskitas convierten más del 22% de la energía de la luz solar en electricidad, en comparación con el 25% de silicio. Aunque la eficiencia de estos dispositivos es un poco menor, los costos de producción son significativamente más bajos que las células solares disponibles en la actualidad, lo que le otorga a este enfoque un interés excepcional.

Los investigadores han descubierto un material que actúa como un semiconductor solar estable que puede alternar entre visos transparentes y opacos con ligeros cambios en la temperatura o en los niveles de humedad.

El material fue descubierto fortuitamente, ya que los investigadores trabajaban tratando de mejorar la estabilidad del material de perovskita metilamonio, reemplazando el metilamonio con cesio, obteniendo como resultado el promisorio material.

En referencia a los resultados de su investigación, el autor principal Peidong Yang, profesor en los Departamentos de Química y Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Berkeley, comenta: “Esta clase de perovskita de haluro inorgánico tiene una increíble química de transición de fase. En esencia, puede cambiar de una estructura cristalina a otra opaca cuando cambiamos ligeramente la temperatura o introducimos un poco de vapor de agua”.

El material se activa para cambiar de transparente a opaco con la aplicación de calor. En experimentos de laboratorio, la temperatura requerida era de alrededor de 100 ° C, pero los científicos manifiestan que están trabajando para bajar este umbral a 60 ° C. La transición inversa se logra al agregar humedad al material.

Los creadores del material resaltan que la célula solar muestra un rendimiento totalmente reversible y una excelente estabilidad durante ciclos de transición de fase repetidos, sin presentar ningún desvanecimiento de color o degradación del rendimiento electrónico, y señalan que con un dispositivo como este, un edificio o un automóvil puede recolectar energía solar a través del uso de ventanas fotovoltaicas inteligentes.