Nos Estados Unidos, edifícios residenciais e edifícios de escritórios representam 75% do consumo de eletricidade e 40% do uso total de energia. Como as janelas vazam energia, as janelas são uma parte importante da solução de problemas.
Lance Wheeler, especialista em energia solar do Laboratório Nacional de Energia Renovável em Gore, Colorado, disse: “A recente série de resultados de pesquisa aponta para a mesma solução - transformar janelas em painéis solares . No passado, cientistas de materiais incorporaram filmes de absorção de luz em janelas de vidro. No entanto, essas janelas solares tendem a ter tons vermelhos ou marrons, o que os arquitetos consideram pouco atraente. No entanto, a nova tecnologia de janela solar só pode absorver a luz infravermelha e ultravioleta invisível, o que torna o vidro claro e transparente, enquanto bloqueia a radiação ultravioleta e infravermelha que normalmente vaza através do vidro, o que às vezes gera algum calor desnecessário. Wheeler disse que ao reduzir as emissões de calor enquanto gera eletricidade, essas janelas "têm perspectivas amplas", incluindo a possibilidade de que grandes prédios de escritórios possam fornecer sua própria eletricidade.
A maioria das células solares, como as células de silício cristalino padrão que dominam a indústria, sacrificam a transparência para obter a máxima eficiência. Eficiência aqui refere-se à porcentagem de energia convertida em eletricidade na luz solar. As células de silício da mais alta qualidade são 25% eficientes, enquanto uma classe de células solares opacas chamadas "perovskitas" são quase tão eficientes quanto as células de silício, com uma eficiência máxima de 22%. As perovskitas não são apenas mais baratas que o silício, mas também podem absorver a luz em bandas de frequência específicas ajustando a proporção de componentes químicos.
Não muito tempo atrás, uma equipe de pesquisa liderada por Richard Lunt, engenheiro químico da Universidade Estadual de Michigan, relatou que a equipe ajustou o material para desenvolver uma janela solar de perovskita com absorção de UV com uma eficiência de 0,5. %. Embora esta janela solar seja muito menos eficiente do que o melhor desempenho de células de perovskita, a Quaresma diz que é suficiente para alimentar outra tecnologia de janelas solares: uma vez necessária, pode escurecer o vidro e bloquear o calor intenso da luz do dia, reduzindo assim o necessidade de ar condicionado no edifício. A Quaresma acredita que nos próximos anos, sua equipe fará com que as janelas solares atinjam 4% de eficiência. Com essa eficiência, a bateria pode fornecer energia para iluminação e ar condicionado em alguns edifícios.
Michael McGehee, especialista em janelas solares e especialista em perovskita da Universidade de Stanford, em Palo Alto, Califórnia, diz que é hora de pensar em janelas solares translúcidas. Por exemplo, no ano passado, o Departamento de Energia dos EUA doou US $ 2,5 milhões para a empresa de tecnologia de energia de próxima geração em Santa Bárbara, na Califórnia, para melhorar sua tecnologia de janelas solares orgânicas translúcidas. As janelas solares da empresa atingem 7% de eficiência e as janelas usadas absorvem metade da luz solar incidente, incluindo a luz visível. Pode ser mais escuro que o vidro transparente, mas não exibe uma tonalidade vermelha ou marrom sem graça porque absorve a luz de todo o espectro em vez da luz em uma faixa de frequência específica. McGee, consultor da próxima geração de empresas de tecnologia de energia, disse: "Acontece que absorver cerca de metade de toda a luz visível parece ser uma boa tecnologia".
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