Científicos chinos han creado un vidrio que regula por sí mismo la transparencia y al mismo tiempo genera y almacena energía.

En el futuro, los vidrios con transparencia orientable se convertirán en un elemento imprescindible de cualquier edificio. Y cuanto antes se desarrollen tales anteojos con un costo asequible, antes llegará este momento. Los científicos chinos fueron aún más lejos: desarrollado vasos que no solo cambian la transparencia por sí mismos, sino que también se alimentan gracias a la luz solar.

En un prototipo, los investigadores de la Universidad de Henan combinaron la generación solar basada en células solares de película delgada de kesterita (CZTSSe) y vidrio electrocrómico basado en óxido bimetálico de níquel-cobalto (NiCoO).₂). El prototipo presentado no solo implementa la integración de funciones de autoalimentación y ajuste inteligente del nivel de transmisión de radiación solar, sino que también amplía sus capacidades al almacenamiento de energía.

Los científicos han creado una célula solar basada en un sustrato de vidrio recubierto de molibdeno (Mo), un absorbedor de kesterita, una capa amortiguadora a base de sulfuro de cadmio (CdS), una capa de óxido de zinc (ZnO), una capa de óxido de indio y estaño (ITO ) depositado por pulverización catódica con magnetrón, y con contactos metálicos de plata (Ag).

Para obtener películas electrocrómicas de NiCoO₂ las ventanas utilizaron tecnología simple de deposición de baño químico (CBD). Debido a la estructura porosa de los nanoflakes y al efecto sinérgico de la interacción del níquel y el cobalto, las películas de NiCoO₂ y las ventanas “inteligentes” electrocrómicas basadas en ellas mostraron excelentes características electroquímicas, electrocrómicas y de ahorro de energía.

Para almacenar energía en vidrio, una película de óxido de titanio (TiO₂). Se caracteriza simultáneamente por excelentes propiedades electrocrómicas (cambia de transparencia y/o color cuando se aplica electricidad) y propiedades para acumular iones.

Cuando se probó en condiciones de iluminación estándar, el vidrio (ventana) preparado de esta manera mostró un consumo de energía de 318,3 mW h / m² y una eficiencia global del 2,15%, que, según los expertos, es comparable a la mayoría de las ventanas fotovoltaicas desarrolladas hasta la fecha.

“En particular, debido a la estructura porosa de las matrices de nanoescamas y el efecto sinérgico bimetálico, las películas electrocrómicas de NiCoO₂ demuestran una gran modulación óptica, alta velocidad de conmutación, estabilidad electrocrómica excepcional, así como una excelente capacidad de velocidad”. explicaron los desarrolladores. En otras palabras, las nuevas gafas cambiaron rápidamente la transparencia en una amplia gama de transmisión de luz y mantuvieron su nivel durante mucho tiempo. Al mismo tiempo, el tinte del vidrio era neutral, lo que será bienvenido por la mayoría de los usuarios (generalmente es de varios tonos).

Los científicos destacan que su principal tarea que vieron fue el uso del mineral casterita para la producción de gafas inteligentes. Está disponible, se sintetiza fácilmente a partir de elementos químicos ampliamente distribuidos y, por lo tanto, es ideal para su adopción masiva. Continuarán trabajando en el proyecto para mejorar la eficiencia del vidrio y trabajar en la producción en masa, aunque no prometen llegar a esto en poco tiempo. Pero la capacidad de modular la transferencia de luz y calor en una habitación, al mismo tiempo que se genera energía a partir de células fotovoltaicas, es sin duda tentadora para seguir trabajando en esta dirección.