Finestre fotovoltaiche in kesterite: l’innovazione dalla Cina per edifici sostenibili
- Perito per il turismo
Le finestre fotovoltaiche in kesterite, frutto della ricerca cinese, promettono edifici sostenibili, autoalimentati e confortevoli. Integrando energia solare e regolazione luminosa, queste innovative finestre rappresentano un passo avanti per l’efficienza energetica, nonostante alcune sfide attuali come i costi di produzione.
Le finestre intelligenti elettrochimiche sviluppate presso l’Università di Henan aprono una nuova era nell’efficienza energetica delle costruzioni. Queste straordinarie finestre non solo sfruttano l’energia solare per autoalimentarsi ma possono anche immagazzinare questa energia, promettendo significativi vantaggi in termini di comfort e risparmio energetico.
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Le smart glass, o vetri intelligenti, rappresentano soluzioni innovative per l’ottimizzazione energetica degli edifici. Rispondono alle variazioni climatiche regolando la loro trasparenza, contribuendo a migliorare il comfort interno e riducendo i costi di climatizzazione. Tuttavia, la necessità di energia esterna per il loro funzionamento ha limitato la loro applicazione. Qui entra in gioco l‘innovazione proveniente dalla Cina.
L’innovazione delle finestre fotovoltaiche in kesterite
Le finestre elettrocromiche utilizzano materiali speciali per regolare la trasmissione della luce in base alla tensione applicata. Nonostante il loro potenziale nel compensare il 30% del fabbisogno energetico degli edifici, richiedono alimentazione esterna, limitandone l’efficacia. L’integrazione con celle solari in silicio ha alleviato questo problema, ma ha incrementato i costi di produzione. Qui emerge l’approccio rivoluzionario delle finestre fotovoltaiche in kesterite.
Il team dell’Università di Henan, guidato dal ricercatore Guofà Cai, ha creato una finestra elettrocromica basata sull’ossido bimetallico di nichel-cobalto, integrata con celle solari a film sottile in CZTSSe, una variante del minerale kesterite. Questo materiale offre eccellenti proprietà ottiche ed elettroniche, stabilità e proviene da elementi abbondanti e non tossici. Sebbene la resa sia inferiore al silicio cristallino, le efficienze superiori al 12% sono promettenti.
Comfort visivo e accumulo energetico
Il colore neutro dei film di questo particolarissimo materiale, ottenuto tramite deposizione chimica, migliora il comfort visivo degli occupanti degli edifici. La finestra integra anche una pellicola di ossido di titanio come elettrodo ausiliario, dotata di eccellenti proprietà di accumulo energetico. Questo strato di nanoparticelle bilancia le cariche, ottimizzando l’efficienza complessiva del sistema.
I test hanno rivelato un consumo energetico di 318,3 mWh/m2 e un’efficienza del 2,15%, risultati comparabili a quelli delle attuali vetrate solari. Queste finestre offrono anche un’ottima modulazione ottica e una veloce velocità di colorazione.
Pur presentando alcune limitazioni, come i costi di produzione, le finestre fotovoltaiche in kesterite con accumulo integrato rappresentano una tappa cruciale nella ricerca di soluzioni energetiche sostenibili ed efficienti. Saranno essenziali per le costruzioni future, contribuendo alla riduzione delle emissioni di carbonio e all’ottimizzazione delle risorse solari.
L’innovazione dalle finestre fotovoltaiche in kesterite con accumulo integrato promette di rivoluzionare il settore dell’energia rinnovabile futura, aprendo la strada a edifici più efficienti. E soprattutto, allargando il fronte delle alternative ai sistemi di accumulo tradizionali.
