Aux États-Unis, les bâtiments résidentiels et les immeubles de bureaux représentent 75% de la consommation d'électricité et 40% de la consommation totale d'énergie. Étant donné que les fenêtres perdent de l'énergie, les fenêtres jouent un rôle important dans la résolution des problèmes.
Lance Wheeler, expert en énergie solaire au Laboratoire national des énergies renouvelables de Gore, au Colorado, a déclaré: La récente série de résultats de recherche indique la même solution: transformer les fenêtres en panneaux solaires . Dans le passé, les scientifiques des matériaux ont incorporé des films absorbant la lumière dans des fenêtres en verre. Cependant, ces fenêtres solaires ont tendance à avoir des tons rouges ou bruns, ce que les architectes trouvent peu attrayant. Cependant, la nouvelle technologie de fenêtre solaire ne peut absorber que les rayons ultraviolets et infrarouges invisibles, ce qui rend le verre clair et transparent, tout en bloquant le rayonnement ultraviolet et infrarouge qui fuit normalement à travers le verre, ce qui génère parfois une chaleur inutile. Wheeler a déclaré qu'en réduisant les émissions de chaleur tout en générant de l'électricité, ces fenêtres "offrent de larges perspectives", notamment la possibilité que de grands immeubles de bureaux puissent fournir leur propre électricité.
La plupart des cellules solaires, comme les cellules au silicium cristallin standard qui dominent le secteur, sacrifient la transparence pour une efficacité maximale. L’efficacité désigne ici le pourcentage d’énergie convertie en électricité à la lumière du soleil. Les cellules au silicium de la plus haute qualité ont une efficacité de 25%, tandis qu'une classe de cellules solaires opaques appelées "pérovskites" est presque aussi efficace que les cellules au silicium avec une efficacité maximale de 22%. Les pérovskites sont non seulement moins chères que le silicium, mais elles peuvent également absorber la lumière dans des bandes de fréquences spécifiques en ajustant le rapport des composants chimiques.
Il n'y a pas si longtemps, une équipe de recherche dirigée par Richard Lunt, ingénieur en chimie à la Michigan State University, a annoncé qu'elle avait ajusté le matériau afin de développer une fenêtre solaire en pérovskite absorbant les rayons ultraviolets avec un rendement de 0,5. %. Bien que cette fenêtre solaire soit bien moins efficace que les cellules à haute performance perovskite, le Carême dit qu’elle suffit à alimenter une autre technologie de fenêtre solaire: elle peut aussi assombrir le verre et bloquer la chaleur intense de la lumière du jour, réduisant ainsi la besoin de climatisation dans le bâtiment. Le Carême pense que dans les prochaines années, son équipe optimisera l'efficacité des fenêtres solaires de 4%. Avec cette efficacité, la batterie peut alimenter certains bâtiments en éclairage et en climatisation.
Michael McGehee, expert en fenêtres solaires et expert en pérovskite à l'Université Stanford de Palo Alto, en Californie, déclare qu'il est temps de penser aux fenêtres solaires translucides. Par exemple, l'année dernière, le département de l'Énergie des États-Unis a donné 2,5 millions de dollars à la société de technologie énergétique de prochaine génération de Santa Barbara, en Californie, afin d'améliorer sa technologie de fenêtre solaire organique translucide. Les fenêtres solaires de la société atteignent une efficacité de 7% et les fenêtres utilisées absorbent la moitié de la lumière solaire incidente, lumière visible comprise. Il est peut-être plus foncé que le verre transparent, mais ne présente pas de teinte rouge ou brune inesthétique, car il absorbe la lumière de tout le spectre plutôt que la lumière dans une bande de fréquence spécifique. McGee, consultant pour la prochaine génération de sociétés de technologies énergétiques, a déclaré: "En fait, absorber environ la moitié de la lumière visible semble être une bonne technologie."
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