Para que la energía solar realmente explote, debe abandonarse el silicio

Cuando se trata de garantizar el futuro de las células de energía solar, debemos decir adiós al silicio y hola al óxido de calcio-titanio, el mineral compuesto más conocido como perovskita.

Unos ingenieros de la Universidad de Cornell han descubierto que las obleas fotovoltaicas en los paneles solares con estructuras de perovskita superan a las células fotovoltaicas hechas de silicio cristalino de última generación, así como a las células en tándem de perovskita-silicio, que son células apiladas que absorben mejor la luz.

Además de ofrecer un retorno más rápido de la inversión inicial de energía que los paneles solares de silicio, las células solares de perovskita mitigan el cambio climático porque consumen menos energía en el proceso de fabricación, según una investigación de Cornell publicada en la revista Science Advances.

"Las células en tándem con capas para paneles solares ofrecen más eficiencia, por lo que esta es una ruta prometedora para el despliegue generalizado de la energía fotovoltaica", dijo Fengqi You, Profesor de Ingeniería de Sistemas de Energía en Cornell.

El artículo "Life Cycle Energy Use and Environmental Implications of High-Performance Perovskite Tandem Solar Cells" compara los impactos medioambientales de la energía y el ciclo de vida de las células solares en tándem modernas hechas de silicio y perovskitas.

La perovskita necesita menos procesamiento, y mucho menos calor o presión, durante la fabricación de los paneles solares, dijo You.

Las células solares hechas con perovskita, como la mostrada aquí, se muestran prometedoras como una forma eficiente de energía, escalable y de mayor duración para crear paneles solares. (Foto: Dennis Schroeder/National Renewable Energy Laboratory)

Los paneles solares fotovoltaicos de silicio requieren un costoso desembolso inicial de energía, y los mejores tardan unos 18 meses en obtener un retorno de esa inversión. Una oblea de celda solar con una configuración en tándem exclusivamente de perovskita, según los investigadores, ofrece un retorno en energía de la inversión en solo cuatro meses. "Eso es una reducción por un factor de 4,5, y eso es muy sustancial", dijo.

Pero los paneles solares no duran para siempre. Después de décadas de servicio, los paneles solares de silicio se vuelven menos eficientes y deben ser retirados. Y como en la fase de fabricación, romper los paneles de silicio para su reciclaje es una tarea que requiere mucha energía. En cambio, las células de perovskita pueden ser recicladas más fácilmente.

"Cuando los paneles solares de silicio han llegado al final de su ciclo de vida de eficiencia, los paneles deben ser reemplazados", dijo You. "Para el silicio, es como reemplazar todo el automóvil al final de su vida útil", mientras que reemplazar los paneles solares de perovskita es como instalar una nueva batería.

Adoptar materiales y pasos de procesamiento para hacer que la fabricación de células solares de perovskita sea escalable es también crítico para desarrollar células solares en tándem sostenibles.

"Las células de perovskita son prometedoras, con un gran potencial para ser más baratas, más eficientes energéticamente, escalables y más duraderas", afirma You. "El futuro de la energía solar tiene que ser sostenible". (Fuente: NCYT Amazings)