2025-03-18 05:15来源:大智报
太阳能是满足日益增长的可再生绿色能源需求的最佳解决方案之一。然而,虽然传统的太阳能电池板有助于清洁能源的生产,但它们的处理带来了一些环境挑战。
现在,一项突破性的创新可能会改变这一点:研究人员已经开发出一种方法,可以利用水作为主要溶剂,完全回收现代太阳能电池板,这将使其成为真正的可持续能源。
瑞典linköping大学的科学家提出的方法可以重复回收现代太阳能电池的所有部分,而不使用对环境有害的溶剂,而且回收的太阳能电池与原始太阳能电池具有相同的效率。
该方法与下一代太阳能电池最有前途的技术之一:钙钛矿一起工作。
钙钛矿太阳能电池不仅相对便宜、易于制造,而且重量轻、柔韧、透明。由于这些特性,它们可以放置在许多不同的表面上,比如窗户。此外,它们可以将高达25%的太阳能转化为电能——与今天的硅太阳能电池相当。
然而,硅面板已经到了生命周期的尽头,这就造成了垃圾填埋场的问题。
“目前还没有有效的技术来处理硅板的浪费。这就是为什么旧太阳能电池板最终会被扔进垃圾填埋场的原因,”linköping大学物理、化学和生物学系的肖迅说。
“在开发新兴太阳能电池技术时,我们需要考虑回收问题,”同一所瑞典学院的光电子学教授高峰说。
刘的博士后徐念生补充说:“现在有很多公司想把钙钛矿太阳能电池推向市场,但我们希望避免另一次垃圾填埋场。”“在这个项目中,我们开发了一种方法,所有部件都可以在新的钙钛矿太阳能电池中重复使用,而不会影响新电池的性能。”
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鉴于钙钛矿太阳能电池目前的寿命比硅太阳能电池短,钙钛矿太阳能电池的回收效率和环境友好性是很重要的。它们还含有少量的铅,这是提高效率所必需的,所以这也必须在一个有效的回收过程中得到解决。
现在已经有了分解钙钛矿太阳能电池的方法。这主要涉及到使用一种叫做二甲基甲酰胺的物质,这是油漆溶剂中的一种常见成分。它有毒,对环境有害,并可能致癌。LiU团队所做的是开发一种技术,水可以作为溶剂来分解降解的钙钛矿。
更重要的是,高质量的钙钛矿可以从使用的水溶液中回收。
“我们可以回收所有的东西——包括玻璃、电极、钙钛矿层,还有电荷传输层,”肖迅说。
研究人员的下一步是开发这种方法,以便在工业过程中大规模使用。
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研究人员在《自然》杂志上发表了他们的研究,并为他们的技术申请了专利。