重制矿太阳能电池和模块-一个整体案例研究
Dmitry Bogachuk1, Peter van der Windt1,2, Lukas Wagner1,3
1Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, Heidenhofstr. 2, 79110 Freiburg, Germany.
ACS sustainable resource management
|April 3, 2024
概括
一种新方法可以通过重复使用组件来重新制造矿太阳能电池 (PSC),从而显著减少对环境的影响. 这种方法恢复了近90%的初始性能,并降低了太阳能全球变暖潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源工程可再生能源工程
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 接近商业化,但封装模块缺乏有效的回收和再制造方法.
- 目前PSC的回收方法通常涉及材料降解,限制重复使用潜力和环境效益.
- 生命周期评估对于了解光伏技术的环境足迹至关重要.
研究的目的:
- 开发和演示一种用于重新制造封装矿太阳能电池 (PSC) 和模块的新方法.
- 评估与PSC再制造相关的环境影响,特别是温室气体排放.
- 允许从使用终止的PSC中直接重复使用有价值的材料,用于制造新设备.
主要方法:
- 进行了详细的生命周期评估,以确定减少排放的关键领域.
- 开发了一种新的热辅助机械化学方法,可以选择性地去除封装剂,电极和矿吸收器.
- 回收的材料被重复使用以制造新的PSC,并对其性能进行了评估.
主要成果:
- 开发的再制造过程成功地回收和重复使用了主要的设备组成部分,实现了近90%的初始PSC性能.
- 这种方法是首次实验性地证明了用封装剂和边缘密封剂等重要的商业部件重制PSC的方法.
- 与传统回收相比,重制降低了该模块的全球变暖潜力高达33%,其二氧化碳足迹可能低至15g/kWh.
结论:
- 热辅助机械化学方法为重新制造矿太阳能电池提供了一种可行且有利于环境的战略.
- 这种再制造过程显著减少了PSC的环境影响,使它们与基于的光伏相竞争.
- 开发的方法显示了在各种PSC架构,特别是n-i-p类型中普遍应用的潜力.
