Les fenêtres solaires génèrent de l'énergie électrique et thermique
Jun 30, 2022
Des scientifiques de l'Université des sciences et technologies de Hong Kong ont développé une fenêtre de récupération solaire sélective (SSH) à double bande basée sur le photovoltaïque transparent (TPV) et l'absorbeur solaire transparent (TSA). La TSA est utilisée pour convertir la lumière ultraviolette (UV) ou proche infrarouge (NIR) en énergie thermique.
L'énergie thermique collectée est extraite en ventilant l'air et peut être utilisée pour chauffer les espaces intérieurs pendant la saison froide ou pour réduire la charge de refroidissement intérieure pendant la saison chaude », expliquent-ils. Nous avons démontré une transmission de la lumière visible de 42 % pour le SSH. fenêtres, une efficacité de conversion solaire en électricité de 0,75 % et une augmentation de la température de l'air de ventilation de 10 degrés Celsius."
L'équipe a utilisé un concentrateur solaire luminescent (TPV) basé sur des points quantiques (QD) de sulfure d'indium de cuivre et de sulfure de zinc (CuInS2/ZnS) comme fenêtre externe. Il est capable de collecter la lumière UV et de la transmettre à un dispositif photovoltaïque opaque situé au bord du substrat transparent pour la production d'énergie. Et le TSA est utilisé pour créer le côté intérieur de la fenêtre qui génère et collecte la chaleur.
L'équipe déclare : "L'énergie thermique est principalement extraite de l'air ventilé à l'intérieur de l'espace et utilisée à diverses fins, telles que le chauffage des espaces intérieurs pendant la saison froide."
Les universitaires ont créé un prototype de 30 cm x 30 cm x 2,4 cm en assemblant l'élément TPV avec le TSA à l'intérieur. Ils affirment que l'appareil présente une transmission de lumière visible importante et est capable de générer 6 watts d'électricité et environ 150 watts de chaleur par mètre carré.
Ils disent : "L'énergie thermique est 25 fois supérieure à l'électricité produite, ce qui montre que la collecte d'énergie thermique est de la plus haute importance pour les fenêtres de collecte solaire intégrées au bâtiment. L'efficacité globale effective de la collecte d'énergie thermique par la ventilation de l'air est estimée à plus de 30 pour cent dans des conditions de fonctionnement typiques pour les applications de chauffage des locaux des bâtiments. »
Ils décrivent les résultats dans leur récent article "Selective Solar Harvesting Windows for Full-Spectrum Utilization" publié dans Advanced Science. Les résultats de l'étude sont décrits dans l'article "Selective Solar Harvesting Windows for Full-Spectrum Utilization" dans Science.
Ils disent : « Les fenêtres SSH peuvent économiser jusqu'à 61,5 % de l'énergie annuelle de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) par rapport au verre ordinaire, et elles peuvent générer 19,1 % des économies d'énergie annuelles.
