• Engenho e Arte

CÉLULAS FOTOVOLTAICAS TRANSPARENTES PODEM REVOLUCIONAR EDIFÍCIOS DE ESCRITÓRIOS



Elas absorvem aproximadamente a mesma quantidade de luz que as janelas de vidros fumados


Nas últimas décadas, as células fotovoltaicas foram soluções desde painéis muito dispendiosos para satélites e aplicações high-end semelhantes, até equipamentos vulgares de geração de energia para centrais eléctricas ou de soluções off-grid. Porém, uma área em que ainda não atingiram seu potencial é como fontes locais de electricidade para manter os prédios de escritórios e similares abastecidos de energia. O principal motivo é que ninguém tem uma boa resposta para a pergunta "Em termos de design arquitectural onde você os coloca?"

Os painéis no telhado podem abastecer uma casa de um ou dois andares. Mas não irão alimentar um bloco de escritório. Você pode colocá-los nas paredes. Mas os blocos de escritórios tendem a ter altos índices de janelas e para a sua gestão em termos de segurança contra incêndio, há regras estritas sobre revestimento de paredes.

O que resta é substituir as janelas por células fotovoltaicas. Infelizmente, as células fotovoltaicas disponíveis comercialmente são opacas. Mas Seo Kwanyong, do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan, na Coréia do Sul, planeia fazer algo sobre isso. Como ele e seus colegas relataram na revista Joule , eles criaram células solares que são tão transparentes quanto o vidro fumado.

A abordagem do Dr. Seo é retrospectivamente cega. É fazer - ou melhor, gravar - buracos no material do qual uma célula é feita, a fim de deixar a luz passar. Mas acertar no tamanho e no layout dos furos foi complicado.


As células solares comerciais são feitas de bolachas de silício. O Dr. Seo e seus colegas trabalharam com folhas com 200 mícrons de espessura - o tipo de espessura empregado comercialmente. Os furos gravados tinham 90-100 mícrons de diâmetro, um diâmetro calculado para ser o mínimo necessário para permitir a passagem da luz visível sem criar efeitos de difracção estranhos que distorceriam o que era visto através da bolacha.

Apesar dessa precaução, os seus primeiros esforços ainda sofreram com cores estranhas e regiões opacas causadas por difracção e consequentes padrões de interferência. Mas isso acabou sendo resultado do espaçamento e disposição aleatórios dos furos, e não do tamanho. Ajustar o processo de gravação para que produzisse orifícios regularmente dispostos em vez de aleatoriamente aboliu essas distorções e resultou em um material que era igualmente transparente e que não gerou nenhuma aberração cromática. E, crucialmente, quando conectado como uma célula fotovoltaica, de facto produzia corrente eléctrica.


Claramente, existe uma troca entre a transparência de uma bolacha e a quantidade de luz que pode ser colhida para geração de electricidade. Ao ajustar o espaçamento dos furos, a equipe conseguiu fazer bolachas com transmitâncias entre 20% e 50% da luz incidente. Para comparação o vidro colorido (fumado) comercial tem geralmente uma transmitância entre 30% e 70%.

A instalação de uma bolacha com 20% de transmitância criou um dispositivo com uma eficiência de 12,2%. Isso se compara a 20% das melhores células comerciais, mas não é desprezível. Portanto, embora a transmitância de 20% seja um pouco obscura para os vidros das janelas de escritórios, o que Dr. Seo e seus colegas criaram é um protótipo que está a uma distância gritante de números que podem torná-lo comercialmente viável. Claramente, custaria mais do que o vidro padrão. Mas, diferentemente do vidro da janela, pagaria seu custo em corrente eléctrica gratuita, Imagine os milhares de metros quadrados de vidro em fachadas existentes.... há aqui um potencial a não desperdiçar, não acha?

Receba nossas atualizações

  • Ícone do Facebook Branco
  • Branca Ícone LinkedIn
  • Ícone do Twitter Branco

© 2019 Orgulhosamente criado com Engenho & Arte