Las ventanas inteligentes que se oscurecen y se convierten en células solares cuando se calientan

Actualizado: 16/08/2022

Las ventanas son excelentes para dejar entrar la luz, pero en los meses de verano eso tiene el inconveniente no deseado del calor, teniendo que usar el aire acondicionado sin parar. Ahora, investigadores han desarrollado ventanas que pueden cambiar de color automáticamente cuando se calientan por la luz solar, para mantener los edificios frescos – y además, también funcionan como paneles solares.

El vidrio que cambia de color existe desde hace mucho tiempo. Los desarrollos más recientes lo han hecho electrónico y conmutable a pedido, y lo han escalado al tamaño de la ventana. Al mismo tiempo, las células solares transparentes (o semi-transparentes) se están volviendo más eficientes, hasta el punto de que se pueden instalar en las ventanas.

En este nuevo estudio, investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de los EE.UU. han combinado las dos tecnologías en una sola ventana. La tecnología «fotovoltaica termocrómica», como la llaman, puede cambiar de color cuando se calienta por la luz solar para bloquear los rayos y reducir la necesidad de refrigeración, y cuando lo hace también comienza a producir energía con esa luz.

Las ventanas están hechas de una fina película de perovskita – un nuevo material usado en las células solares – encajada entre dos paneles de vidrio, con un vapor de disolvente inyectado en el hueco.

Cuando la humedad es baja, la perovskita permanece transparente, permitiendo que la ventana deje entrar la luz de forma normal. Pero a ciertas temperaturas, el vapor hace que los cristales de la perovskita se reorganicen, primero en una cadena, luego en una lámina y luego en un cubo. Cada nueva forma cambia el color, bloqueando la luz en diferentes grados, y con suerte enfriando la habitación unos pocos grados en el proceso. Cuando se colorea, comienza la generación de electricidad.

Cuando el vidrio alcanza entre 35 y 46 °C, las ventanas pueden cambiar entre varios colores diferentes, de transparente a amarillo, naranja, rojo y marrón, en unos siete segundos. Esto es una gran mejora con respecto a un prototipo anterior que el equipo del NREL desarrolló, que sólo podía cambiar entre transparente y un color marrón rojizo cuando alcanzaba los 65,5 a 79,4 °C, y tardaba tres minutos en hacerlo.

Idealmente, las ventanas fotovoltaicas termocrómicas podrían ayudar a reducir la necesidad de aire acondicionado, que puede ser un enorme consumidor de energía en épocas y climas más cálidos, e incluso aportar un poco de electricidad extra para ayudar a su funcionamiento. El equipo dice que un prototipo de ventana usando la nueva tecnología podría desarrollarse en un año.

Más información: www.nature.com

Vía www.nrel.gov