El vidrio fotovoltaico transparente permite generar energía, pero también controlar la luz de una estancia o cultivar plantas en invernaderos.
Imagina que, en un día de verano, a medida que el sol va camino de su cénit, las ventanas de tu habitación comienzan a filtrar la radiación solar para prevenir el calor. Y de paso, alimenten los dispositivos eléctricos de tu casa. O que un invernadero genere la energía necesaria para controlar su propio microclima. Ese es el enfoque de una nueva generación de vidrio fotovoltaico transparente.
El vidrio fotovoltaico es una tecnología relativamente madura. Se calcula que en 2026 el mercado mundial de vidrio fotovoltaico alcanzará los 37 600 millones de dólares. Esta efervescencia se está haciendo notar en diversas innovaciones tecnológicas que procedemos a desgranarte.
Tipos de vidrio fotovoltaico transparente
Si bien es cierto que sigue enfrentándose a numerosos retos como la durabilidad, el rendimiento o la transparencia, ya son numerosos edificios equipados con esta solución tecnológica. Pero, antes de seguir adelante, vamos a recapitular los tipos de ventana solar y cómo funcionan.
1. Módulos añadidos. La primera generación de ventanas solares se basaba en módulos transparentes y fotosensibles con los que se revestía el cristal. La transparencia de estos módulos basados en silicio amorfo suele ser más reducida, con un color levemente anaranjado.
Otra solución avanzada pasa por rociar una película fotosensible sobre el vidrio que filtra la radiación invisible, tal como está haciendo una startup estadounidense.
2. Células solares integradas. Se ha investigado la integración de las células fotovoltaicas en el propio cristal, principalmente por medio de compuestos orgánicos. Por un lado, a través de los concentradores solares transparentes luminiscentes que derivan la radiación hacia los laterales de la ventana donde están instaladas las células fotovoltaicas. También se utilizan los llamados “puntos cuánticos” para obtener un resultado similar.
Por último, se está estudiando la integración de células semitransparentes de perovskita que, además, podrían multiplicar la eficiencia de estas ventanas. Esta tecnología, no obstante, aún se encuentra en una fase muy temprana.
La nueva generación de ventanas solares
Es de dominio público que los paneles solares fotovoltaicos van mejorando su eficiencia a cada año que pasa. OxfordPV, anunció que había rozado el 30 % de conversión de energía y que sus nuevas placas solares estarán disponibles en 2022.
VIDRIO FOTOVOLTAICO INTELIGENTE
Las líneas de investigación actuales van encaminadas a mejorar la eficiencia de la tecnología, pero también a incorporar nuevas funcionalidades. Se trata de la llegada de lo que podría denominarse vidrio fotovoltaico inteligente.
Las ventanas inteligentes, capaces de oscurecerse al aplicar una corriente eléctrica, se han utilizado desde hace varias décadas. Un ejemplo de ellos son las ventanas del Boeing 787 Dreamliner. Sin embargo, hasta ahora no se había podido emplear a gran escala.
Y aquí vuelven a aparecer las perovskitas. Las primeras ventanas inteligentes basadas en este material, capaces de generar electricidad y oscurecerse autónomamente. Sin embargo, aún ofrecían algún inconveniente: el cristal solo se volvía opaco al alcanzar los 100º C.
Técnicamente, conocidos como fotovoltacrómicos estos dispositivos acaban de dar un salto adelante. Un grupo de investigadores en China ha anunciado un nuevo módulo fotovoltaico que aúna diversas tecnologías.
Investigadores e Ingenieros
Los desarrolladores han combinado células de perovskita transparentes para producir electricidad junto con un gel electrocrómico, responsable de controlar el nivel de transparencia. La novedad es que se trata de una estructura monolítica, es decir, una sola pieza sin necesidad de electrodos intermedios.
El resultado es un vidrio que permite controlar la luz que entra en una estancia, así como la temperatura y, de paso, producir energía renovable.
Gran parte de la energía renovable generada se destina a controlar el microclima del invernadero, así como los sensores de humedad, temperatura y luz solar.
Por último, el vidrio fotovoltaico filtra la radiación ultravioleta e infrarroja. El filtrado de la radiación beneficia a las plantas y, según cálculos de los impulsores del proyecto, aumentar la producción entre un 20 % y un 30 % con respecto a los invernaderos tradicionales.
El vidrio fotovoltaico transparente forma parte de una tendencia constructiva más amplia. Se trata de la BIPV (fotovoltaica integrada en edificios, por sus siglas en inglés). Esto incluiría los paneles solares en azoteas y las ventanas solares, pero también otras técnicas como los revestimientos fotovoltaicos de fachadas.
En cualquier caso, ya sea en la arquitectura o en la agricultura, esta tecnología promete ser una pieza clave en la descarbonización de la economía y la mitigación del cambio climático.
Fuente: I’MNOVATION
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