太阳能电池板制造商(尤其是发展中国家的太阳能电池板制造商)使用一些有害物质,例如镉和硒,这些物质可能在太阳能电池板的使用寿命到期时难以处理或成本很高。水溶性太阳能电池板可能是解决用过的太阳能电池板问题的最终解决方案。
德国40兆瓦CdTe太阳能光伏项目图片来源:JUWI集团(CC BY-SA 3.0)
佐治亚理工学院和普渡大学的科学家已经开发出了基于树木中发现的纤维素纳米晶体基质的太阳能电池板。根据自然出版集团最新的开放获取期刊《科学报告》中的信息,这些材料的行为就像玻璃一样,可以让阳光通过。
此属性可以帮助公司制造使用纤维素纳米晶体(CNC)代替玻璃板作为前面板和后面板的薄膜太阳能电池板。当暴露在阳光下时,这种面板将使用有机半导体材料来发电。
在这些面板的使用寿命结束时,它们可以在数分钟内溶解在水中。
佐治亚理工大学有机光子学和电子学中心(COPE)主任Bernard Kippelen教授强调了回收太阳能电池板的重要性。有机太阳能电池必须是可回收的。否则,我们只是在解决一个问题,减少对化石燃料的依赖,而创造另一个问题,该技术利用可再生能源生产能源,但在其生命周期的尽头不是一次性的。
更多的太阳能意味着更多的浪费!
随着世界各国继续推动太阳能基础设施建设,废旧太阳能电池板的处置可能证明是一项艰巨的任务。预计我们每年将增加约30吉瓦的太阳能发电容量,其中大部分将基于光伏发电。这些面板的使用寿命为数十年,甚至一个世纪,并且在最初的20-25年内保证原始输出的95%。PV CYCLE表示,每兆瓦的太阳能电池板都会产生75吨废物。PV CYCLE是一家欧洲非营利组织,负责确保其成员的光伏(PV)组件得到回收。该组织代表了欧洲太阳能市场的90%。
第一个Solar CdTe组件回收过程图片来源:第一太阳能
碲化镉(CdTe)和硒化铜铟镓(CIGS)等新型薄膜太阳能光伏技术因其高转换效率而受到欢迎。基于这些技术的太阳能电池板可能对环境和生物体极为有害。制造商已经意识到了这个问题,并开始了回收计划。
First Solar已为其CdTe太阳能电池板启动了一项回收计划。该公司在模块销售时为回收过程预留了资金。First Solar声称该工艺可以回收90%的玻璃和95%的半导体材料,这些材料可用于制造新面板。
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