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Con l’espansione delle energie rinnovabili cresce l’attenzione sull’impronta ambientale delle tecnologie solari. Uno studio della Northumbria University, guidato dal professor Neil Beattie e pubblicato su Nature Communications, analizza cosa cambia nell’impatto ambientale passando dalle celle PERC alle TopCon, valutando sedici categorie di effetto dall’estrazione del silicio al trasporto dei pannelli.

Le differenze tra TopCon e PERC sono tecnologiche e di efficienza. Le TopCon hanno uno strato esterno di tipo P e uno interno di tipo N, permettendo di usare meno boro e offrendo maggiore durata e prestazioni. L’efficienza teorica sale dal 23-24% delle PERC al 25-26% delle TopCon. Questo incremento, se moltiplicato per grandi impianti, genera notevoli risparmi energetici complessivi.

Secondo i ricercatori, l’analisi ha mostrato che su quattordici o sedici categorie di impatto quasi sempre TopCon è migliore. Ad esempio, l’uso di sostanze che danneggiano l’ozono è quasi nullo con TopCon, e sebbene la produzione emetta CO2, la maggiore efficienza energetica ripaga nel tempo. In sintesi, TopCon riduce l’impronta climatica rispetto alle PERC in molte dimensioni, soprattutto a parità di potenza installata.

La ricerca indica che gran parte dei benefici dipende dall’origine dell’energia usata in produzione. Se la produzione fosse alimentata da energia rinnovabile, l’impronta si ridurrebbe enormemente: attualmente in Cina l’elettricità media corrisponde a circa 0,7 kg di CO2 per kWh, mentre in Europa è inferiore, e con energia rinnovabile totale si potrebbe arrivare a circa 0,03 kg CO2/kWh. Portando una parte maggiore della produzione in aree a energia verde, l’impatto ambientale complessivo scenderebbe ulteriormente.

Nonostante i risparmi, c’è una criticità: TopCon richiede una quantità maggiore di argento, un metallo raro e costoso. L’argento può essere riciclato, ma con la crescita della capacità solare prevista entro il 2050 la dipendenza da questo metallo resta una sfida. Il rame potrebbe essere un’alternativa, ma è meno conduttivo; l’alluminio è più abbondante ma meno conduttivo, e il grafene o altre soluzioni organiche presentano problemi di produzione o durabilità. Occorrerà, quindi, innovare per individuare conduttori adeguati e sviluppare cicli di produzione chiusi per ridurre l’inquinamento chimico.

In definitiva, la transizione PERC→TopCon è positivamente orientata all’ambiente, ma solleva nuove domande sull’approvvigionamento di metalli. L’industria solare dovrà continuare a migliorare la sostenibilità energetica della produzione e esplorare alternative per i conduttori, rimanendo focalizzata sull’obiettivo di ridurre l’impronta globale senza rinunciare all’innovazione.