Finestre fotovoltaiche con accumulo: la super novità che arriva dalla Cina

La recente innovazione proviene dagli studiosi dell’Università di Henan, che hanno sviluppato un nuovo tipo di finestre intelligenti basate su processi elettrochimici. Queste finestre non soltanto hanno la capacità di generare energia da sole, ma sono in grado anche di immagazzinare l’energia solare ottenuta.

Questi vetri intelligenti, noti come smart glass, rappresentano soluzioni all’avanguardia progettate per potenziare l’efficienza energetica nell’ambito delle costruzioni. L’ultima innovazione in questo settore proviene dall’Università di Henan, situata in Cina, dove un gruppo di ricercatori ha sviluppato finestre fotovoltaiche realizzate con kesterite. Queste finestre non solo sono in grado di regolare il flusso luminoso, ma sono persino in grado di catturare e immagazzinare energia.

Come funzionano le finestre fotovoltaiche?

Le finestre elettrocromiche sono dotate di vetri che sono stratificati con materiali speciali, come l’ossido di tungsteno o l’ossido di nichel. Questi materiali sono in grado di modificare la loro capacità di trasmissione della luce in risposta a una tensione elettrica. Questo permette di controllare la quantità di luce e calore che entra negli spazi interni. Si tratta di una tecnologia attiva, poiché richiede una carica elettrica per cambiare la propria opacità.

I vantaggi sono notevoli: è stato dimostrato che le finestre elettrocromiche possono contribuire a ridurre fino al 30% del consumo energetico complessivo dell’edificio. Tuttavia, c’è una sfida: queste finestre necessitano di alimentazione elettrica esterna, il che ne limita l’applicazione pratica. Proprio per questo motivo, nel corso degli anni, la tecnologia è stata integrata con il fotovoltaico.

Le “smart window” elettrocromiche alimentate da celle solari rappresentano una soluzione promettente per il risparmio energetico, nonostante affrontino ancora alcune limitazioni. Una di queste limitazioni riguarda il colore: quando diventano scure, tendono a virare al blu, riducendo il comfort visivo. Inoltre, l’aggiunta di celle solari in silicio comporta un significativo aumento dei costi di produzione.

Una soluzione ottimale e innovativa

L’Università di Henan ha introdotto un notevole passo avanti attraverso le loro nuove finestre fotovoltaiche basate su kesterite. La squadra di ricerca, guidata dal professor Guofà Cai, ha sviluppato un sistema innovativo che combina una finestra elettrocromica realizzata con ossido bimetallico di nichel-cobalto (NiCoO2) e celle solari a film sottile di CZTSSe, una versione di laboratorio del minerale kesterite. Questo materiale presenta eccellenti proprietà ottiche ed elettroniche, stabilità elevata e vantaggiose caratteristiche non tossiche, derivando da elementi abbondanti.

Sebbene la resa di queste finestre non sia ancora al livello del silicio cristallino, le loro prestazioni sono comunque notevoli, con efficienze superiori al 12%. I film di NiCoO2, ottenuti tramite un processo di deposizione chimica, presentano una tonalità neutra che migliora l’aspetto estetico, contribuendo al comfort visivo degli occupanti. Un modulo fotovoltaico compatto di soli 1,89 cm2, integrato nel vetro, fornisce una fonte affidabile di autoalimentazione per il sistema elettrocromico.

Inoltre, la finestra è arricchita da uno strato di pellicola di ossido di titanio (TiO2) che funge da elettrodo ausiliario, vantando proprietà eccellenti nell’accumulo di energia. Queste nanoparticelle agiscono come strato di accumulo ionico, grazie alla loro capacità di bilanciare le cariche e alla trasparenza elevata.

Finestre fotovoltaiche con accumulo, una novità davvero interessante che arriva dalla Cina: foto e immagini

Avevate mai sentito parlare delle finestre fotovoltaiche prima di ora? Per ulteriori dettagli, prendetevi qualche momento per scorrere la galleria immagini che abbiamo creato qui di seguito.