Lanzando energía solar gastada paneles en los vertederos pronto puede convertirse en la historia de los desechos electrónicos.
Diseñar una estrategia de reciclaje para una nueva generación de células solares fotovoltaicas, hechas de perovskitas de haluro metálico, una familia de materiales cristalinos con estructuras como el titanato de calcio mineral natural, agregará una dosis más fuerte de respeto al medio ambiente a la industria verde.
Cuando los paneles solares de perovskita llegan al final de su vida útil, ¿cómo tratamos este tipo de residuos electrónicos? Es una nueva clase de materiales. Al reciclarlo adecuadamente, podríamos reducir potencialmente su ya baja huella de carbono.
A medida que los científicos diseñan las células solares, se fijan en el rendimiento. Buscan conocer la eficiencia y la estabilidad de la conversión de energía y, a menudo, descuidan el diseño para el reciclaje.
El año pasado, el equipo de investigadores descubrió que las obleas fotovoltaicas en paneles solares que contienen estructuras de perovskita superan a las células fotovoltaicas hechas de silicio cristalino de última generación y al tándem perovskita-silicio, con células apiladas como panqueques para absorber mejor la luz. —Rendimiento excepcionalmente bueno.
Las obleas fotovoltaicas de perovskita ofrecen un retorno más rápido de la inversión energética inicial que los paneles solares basados en silicio porque todas las células solares de perovskita consumen menos energía en el proceso de fabricación.
Reciclarlos mejora su sostenibilidad, ya que las células solares de perovskita recicladas podrían reducir un 72.6% el consumo de energía primaria y una reducción del 71.2% en la huella de carbono.
Reducir la energía necesaria para producir las células indica una reducción significativa de la recuperación de la energía y las emisiones de gases de efecto invernadero.
La arquitectura de células de perovskita mejor reciclada podría ver un tiempo de recuperación de energía de aproximadamente un mes, con una huella de carbono tan baja como 13.4 gramos de producción equivalente de dióxido de carbono por kilovatio-hora de electricidad producida. Sin reciclaje, el tiempo de recuperación de la energía y la huella de carbono de las nuevas células solares de perovskita muestran un rango de 70 días a 13 meses y de 27.5 a 158.0 gramos de dióxido de carbono equivalente a lo largo de sus ciclos de vida.
Las células fotovoltaicas de silicio líderes en el mercado actual pueden esperar un período de recuperación de energía de 1.3 a 2.4 años, con una huella de carbono inicial de entre 22.1 y 38.1 gramos de emisiones equivalentes de dióxido de carbono por kilovatio-hora de producción.
El reciclaje hace que las perovskitas superen a todos los demás rivales.
Las políticas estatales y federales informadas, junto con las estrategias de desarrollo de infraestructura de reciclaje, pueden mitigar aún más los impactos ambientales en la fabricación de células solares fotovoltaicas.
El valor real de un verde eficaz perovskita La industria de paneles solares puede depender de un programa de reciclaje.