Los paneles solares basados en perovskitas podrían convertirse en un componente imprescindible en los esfuerzos globales para reducir las emisiones de carbono y combatir el cambio climático.
Con la tecnología avanzando más allá de las fases experimentales, éste es el momento ideal para reflexionar sobre las mejores prácticas para diseñar paneles solares que, en el futuro, minimicen su huella ambiental.
Informe de los paneles solares de perovskitas
“Cuando una tecnología está en sus primeras fases, se puede diseñar mejor. Es una pizarra más limpia”, asegura Joey Luther, investigador principal del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) y coautor del artículo recién aparecido en la revista Nature Materials. “Impulsar la fotovoltaica de perovskita hacia una mayor sostenibilidad tiene más sentido en este momento. Estamos pensando en cómo asegurarnos de que tenemos un producto sostenible ahora en lugar de ocuparnos de los problemas de sostenibilidad hacia el final de su vida práctica”.
De acuerdo con el artículo, los expertos en energía fotovoltaica están en una posición clave para liderar iniciativas que prioricen la refabricación, el reciclaje y la durabilidad, conceptos fundamentales de la “economía circular”. El objetivo es transformar la perovskita fotovoltaica en una de las opciones energéticas más sostenibles disponibles en el mercado.
“Las perovskitas podrían abrir el camino a la próxima evolución de la energía fotovoltaica de alta eficiencia, y es nuestra responsabilidad garantizar que se fabriquen, utilicen y reciclen de forma sostenible”, declara el autor principal del estudio, Kevin Prince. Se trata de un antiguo investigador del NREL que ahora se dedica a investigar las perovskitas en el Helmholtz Zentrum de Berlín (Alemania).
Posibles problemas de los paneles solares de perovskita
De acuerdo con los científicos, la evaluación más precisa del impacto ecológico en la producción de paneles solares debe considerar las emisiones de carbono generadas durante la fabricación, la energía necesaria para producirlos, el origen responsable de los materiales, y la capacidad de reutilización de los módulos.
El informe en Nature Materials destaca los desafíos de sostenibilidad asociados con cada elemento de un panel solar de perovskita. Por ejemplo, la cantidad de plomo podría reducirse combinándolo con metales similares como el estaño, aunque estas sustituciones han disminuido la eficiencia y la longevidad de los paneles solares. Por lo tanto, se necesita más investigación antes de que estos nuevos semiconductores puedan aplicarse comercialmente.
Además, los investigadores proponen reemplazar metales preciosos como la plata y el oro, presentes en células de investigación de perovskita, con opciones más económicas como aluminio, cobre o níquel, para hacerlos viables en módulos comerciales. También sugieren que el óxido de flúor-estaño podría ser un reemplazo más eficiente para el óxido de indio-estaño en los electrodos frontales, dado que el indio es un recurso más limitado.
Los expertos también exploraron diferentes enfoques para mejorar la circularidad de los paneles de perovskita. Por ejemplo, la refabricación permite desmantelar módulos antiguos para reutilizar componentes en la fabricación de nuevos paneles. En cuanto al reciclaje, se trata de convertir los desechos en nuevas materias primas que pueden refinarse y volver a emplearse.
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