In un futuro molto prossimo, le finestre delle nostre abitazioni potrebbero diventare delle vere e proprie fonti di energia elettrica, grazie alle innovazioni nel campo dei vetri fotovoltaici. Un gruppo di ricercatori dell’Università della Scienza e della Tecnologia di Hong Kong e dell’Università Politecnica di Hong Kong ha sviluppato un rivestimento di raffreddamento radiativo passivo che migliora l’efficienza dei vetri fotovoltaici, dissipando al contempo il calore.
I nuovi vetri fotovoltaici cinesi
Le celle solari funzionano al meglio a temperature vicine ai 25°C. Da questa considerazione è nata l’idea di creare un rivestimento in grado di dissipare il calore in eccesso. I test di laboratorio hanno dimostrato che questo nuovo rivestimento per vetrate fotovoltaiche semitrasparenti non solo offre un’ottima resa energetica, ma limita anche l’aumento di calore sulla superficie. Gli esperimenti hanno confermato che le vetrate lasciano passare una quantità sufficiente di luce, illuminando adeguatamente gli spazi interni.
Il team di ricerca ha sottolineato che le nuove vernici per il raffreddamento radiativo passivo sono altamente trasparenti, permettendo la trasmissione della radiazione solare e mantenendo specifiche caratteristiche radiative. Questo nuovo materiale potrebbe mitigare gli effetti delle isole di calore urbane e ridurre il consumo di energia.
Per testare l’efficacia del rivestimento, sono stati creati due campioni: una vetrata CSTPV (Coated Semi-Transparent PhotoVoltaic) e una vetrata fotovoltaica senza rivestimento (STPV). Entrambi i campioni integrano moduli fotovoltaici al tellururo di cadmio. Le misurazioni delle proprietà elettriche, termiche e ottiche dei campioni sono state inserite in un software di simulazione, che ha ipotizzato la resa delle vetrate se installate in un ufficio esposto a sud.
I risultati, pubblicati su Science Direct nel paper “The overall performance of a novel semi-transparent photovoltaic window with passive radiative cooling coating – A comparative study”, hanno mostrato un aumento dell’efficienza di conversione solare in energia del 3% rispetto alle normali vetrate fotovoltaiche e una riduzione del calore assorbito del 15%.
Innovazioni anche dal Giappone
Anche Panasonic sta lavorando su vetri fotovoltaici, utilizzando la perovskite. La società giapponese ha avviato la sperimentazione del suo vetro fotovoltaico perovskite integrato in case modello nella Fujisawa Sustainable Smart Town. I test di laboratorio hanno certificato un’efficienza di conversione del 17,9%, un valore paragonabile ai moduli in silicio cristallino convenzionali.