Finestre come centrali elettriche
Le finestre che generano energia non sono più un sogno del futuro. I nuovi sviluppi della ricerca e dell'industria stanno trasformando le superfici di vetro delle facciate in fonti di energia attiva, senza compromettere la vista.
Una soluzione si basa su fogli speciali che dirigono la luce visibile in modo specifico verso il bordo della lastra di vetro. Lì, le strisce fotovoltaiche, spesso realizzate in materiale ad alte prestazioni come il GaAs, assorbono la luce e la convertono in elettricità. Le celle solari sono necessarie solo sul bordo, il che consente di risparmiare materiale e risorse. La vista viene mantenuta e la finestra rimane trasparente.
Utilizzando cristalli liquidi colesterici, un team di ricerca dell’Università di Nanjing ha sviluppato un prototipo che raggiunge un’efficienza ottica di oltre il 18% e fornisce valori stabili in condizioni reali. Per una finestra tipica con un’altezza di due metri, c’è una forte concentrazione di luce nella zona dei bordi. Il rivestimento può essere prodotto industrialmente ed è adatto a facciate di grandi dimensioni.
Celle tandem trasparenti
Il progetto UE CitySolar presenta un’altra innovazione. Due strati fotovoltaici combinati (perovskite alogenata in alto, organica in basso) raccolgono energia da spettri luminosi diversi, lasciando passare la luce visibile. Ciò significa che la luminosità e la vista della stanza rimangono invariate, la finestra “sembra una finestra” ma produce elettricità.
Con un’efficienza del 12,3% e una trasparenza del 30%, è stato stabilito un nuovo record per i moduli fotovoltaici trasparenti. La struttura è adatta per gli uffici e gli edifici residenziali, nonché per i grattacieli con grandi facciate in vetro.
Futuro e potenziale
I ricercatori e i partner industriali stanno lavorando per ottenere efficienze ancora più elevate e metodi di produzione migliori. Esistono sfide nel bilanciare trasparenza ed efficienza e nell’integrarli nei processi di costruzione esistenti. Tuttavia, progetti come quelli di ZEISS o del consorzio internazionale CitySolar mostrano chiaramente il grande potenziale del mercato.
Le celle solari trasparenti e le superfici di vetro intelligenti stanno aprendo la strada a edifici che coprono parzialmente il proprio fabbisogno elettrico. Le finestre come centrali elettriche sono a portata di mano e giocheranno un ruolo decisivo nel plasmare la transizione energetica nelle aree urbane.