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研发新技术也不应忽略回收,钙钛矿太阳能碳足迹有望再降 70%

2024-11-02 206


随着太阳能装置量愈来愈高,如何处理退役面板等相关议题也浮上台面,目前已有许多关于晶硅太阳能板回收研究与方法,但新兴太阳能技术或许是因为尚未站稳,讨论还不多,对此美国科学家则呼吁不应忽略这一块。

钙钛矿太阳能是现在备受瞩目的下一代太阳能技术之一,材料便宜制程相对简易,依照配置与不同背板、更可制成可挠或是半透明太阳能模组,应用非常广泛,惟需解决稳定性与寿命问题,而现在康奈尔大学团队表示,现在也正是为钙钛矿后事着想的时机。

当钙钛矿太阳能寿命将至,要如何处理这种电子废弃物呢?我们可以透过回收再利用,再降低钙钛矿太阳能的碳足迹,康乃尔大学能源系统工程教授 Fengqi You 表示,通常科学家在设计太阳能电池时,首先着重提高性能,专注在转换效率与稳定性,然而往往忽略回收机制。

在团队过去的研究中,已知全钙钛矿太阳能表现优于硅晶太阳能,制造过程的能耗也比较少,钙钛矿太阳能的前期投资回收速度也比硅晶太阳能还要快。因此团队认为,为钙钛矿太阳能建立回收机制,能让该技术朝更永续发展,有助降低 72.6% 一次能源消费量和减少 71.2% 碳足迹,论文共同作者 Xueyu Tian 表示,减少电池制造能耗,可连带降低能源回收期(Energy Pay Back Time,EPBT)与温室气体排放。

团队指出,最佳的再生钙钛矿电池架构,能源回收期约一个月,碳足迹为每度电 13.4 公克二氧化碳当量(carbon dioxide equivalent,CO2e)。但若不进行回收,钙钛矿太阳能电池的能源回收期就会落到 70 天~13 个月,生命周期中二氧化碳排放也高达每度电 27.5~158.0 公克。

目前硅晶太阳能的能源回收期为 1.3~2.4 年,初始碳足迹每度电 22.1~38.1 公克二氧化碳当量,Tian指出钙钛矿有机会胜出所有竞争对手。这项研究希望能呼吁科学家们寻找延长钙钛矿寿命与稳定性的同时,也能够拨一点心力,研究废弃钙钛矿回收与处理,认为这也是加速商业化重要进展之一。

  • Recycling next-generation solar panels fosters green planet

(首图来源:康乃尔大学)

2021-07-14 02:56:00

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