太阳能电池中的污染物质:光伏有多危险?

来源:dpa.feelgreen.de发布时间:2015-02-11 15:27:33
阳光的可持续利用是在众多建筑屋顶搭建光伏设备的初衷构想。根据德国联邦统计局的数据,德国总发电量的5.8%来自由国家支持的光伏这项可再生能源。然而这一部分能源过渡计划只是折衷方案,因为太阳能电池中存在着铅与镉等污染物质。

斯图加特大学的研究者尝试得出,环境有害物是通过什么方式从光伏组件中释放出来的。他们希望解决的是,如何放缓甚至避免有害物的释放。这项光伏研究所(IPV)和住宅区水利工程、水质与废料处理研究所(ISWA)的项目得到联邦经济部超过80万欧元的资助。

欧盟指令对光伏无效

涉及到的重金属主要是铅和镉。铅存在于焊锡之中,而镉是以碲化镉的形式用于生产特定的薄膜太阳能电池。

铅除了对土壤的损害,还能以废气排到空气中凝聚成含铅灰尘。人体主要通过进食如绿叶蔬菜和饮用水摄取到铅。在体内,铅会损害神经系统和生殖功能。一些铅化合物甚至致癌。

金属镉主要用于防护涂层,少量用于合金、电池以及作为稳定剂。人体对镉的排泄异常缓慢。肾脏功能的扰乱是镉中毒的标志。

欧盟2011/65/EU号《电子电机设备危害性物质限制指令》规定了最高含量,铅为总重量的0.1%,危害更大的镉为0.01%。当然光伏设备不包括在这项指令之内。

是否存在急性隐患?

斯图加特的研究者在一份报告中称,污染物质可通过酸性溶液从损坏的组件中释放出来。而太阳能电池需要长时间的碾磨才能形成粉末。ISWA的MichaelKoch强调,这里考虑的只是最坏情况。“完好的光伏组件即使使用的是污染物质也不会造成危险。”一位联邦经济部的发言人也表达同样观点。

Koch解释说,通过冰雹产生的洞不足以造成危害。“我们不能说这项工艺危险。如果组件正常,就没问题。”

风险存在于组件的处理

火灾对光伏组件造成的后果仍不明朗。巴登˙符腾堡州环境部从根本上不允许光伏组件填埋处理。在诸如火灾等一些特殊情况之后,光伏组件进入垃圾填埋场,经过冲洗可能使危害增加。故而对火灾垃圾要经过密封进行特殊填埋。

据斯图加特大学的报告,全球安装组件超过1700万吨。使用期限目前预计为20到25年。尽管生厂商具备再生工艺。专家们仍注意到,会因为对损坏和低效率组件非专业的处理造成危害,比如组件在发展中国家继续使用之后会被丢弃到不正规的垃圾填埋场。IPV主席JürgenWerner警告说。

光伏设备可以无污染建造

Werner表示大部分生厂商仍在焊锡中使用铅。联邦社会经济联合会估计德国的薄膜技术组件占市场份额约为百分之一,而并不是所有都包含碲化镉。

Werner认为无污染建造光伏设备是可能的。随着技术进步,早先廉价生产等说法已经没有意义。Werner和联邦经济部共同建议厂家,在生产中停止使用铅和镉。

环境部认为没有理由采取行动

欧洲回收与再生项目PVCycle报告称,光伏组件符合《废弃电子电机设备指令(WEEE)》的适用范围。因此生产商和进口商有义务确保回收废旧组件。德国目前尚未通过WEEE法案,据一位发言人称将会在今年实现。

光伏组件不在2011/65/EU号指令使用范围,一位联邦环境部发言人对此解释到:“这是完成德国国内以及整个欧洲气候保护目标的重要组成部分。”从废料处理政策的角度也没有必要将其列入指令范围。尚不存在对这种情况重新评价的必要条件。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201502/11/66269.html
责任编辑:carol
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
华东师范大学方俊锋最新Nature Communications:一种不含氟化锡、高效且耐用的锡铅钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿太阳能电池 发布时间:2026-01-14 08:37:34

2026年1月12日华东师范大学Wenxiao Zhang&方俊锋&林雪平大学高峰于Nature Communication刊发一种不含氟化锡、高效且耐用的锡铅钙钛矿太阳能电池的研究成果,开发了一种策略,将铅粉作为前驱体,并进行PbF₂后处理,分别替代SnF₂在成膜和表面缺陷钝化中的作用。Pb²⁺中的d电子极化增强了其与F⁻的结合,使其对钙钛矿的反应惰性。在本研究中,不含SnF₂的器件效率从16.43%提高到24.07%。在最大功率点下,85°C 运行 550 小时后,电池仍能保持其初始效率的60%。

SunPower联合REC推出无边框全黑电池板 来源:光伏见闻 发布时间:2026-01-09 08:58:34

2026年1月7日,SunPower公司正式推出新款“Monolith”太阳能电池板,该产品是SunPower与REC集团联合研发协议框架下的首款落地成果。REC集团是全球知名的太阳能电池板制造商,在美国家用光伏市场占据领先地位,双方此番合作旨在研发、设计并商业化适用于户用及小型工商业光伏市场的高功率无边框双面太阳能电池板。

晶科能源与晶泰科技签署AI高通量叠层太阳能电池项目合作协议来源:晶科能源 发布时间:2026-01-08 10:22:16

全球极具创新力的光伏企业晶科能源近日宣布,与人工智能+机器人赋能研发创新的平台型企业晶泰科技签署战略合作协议,双方将共同成立合资公司,推进基于AI技术的高通量钙钛矿叠层太阳能电池合作研发。此举标志着两家在不同技术领域的领军者强强联合,正式开启在钙钛矿叠层等下一代光伏技术领域的深度协同,旨在通过“AI+机器人”重塑光伏研发范式,加速颠覆性技术的研发与产业化进程。

从化学到太阳能电池:材料创新在钙钛矿光伏革命中的核心作用来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-01-07 10:33:54

钙钛矿太阳能电池已经成为光伏领域的一项变革性技术。自2009年问世以来,因其卓越的效率、低成本的加工工艺和可调谐的光电特性,十年内已成为下一代光伏技术的主要候选者。然而,长期稳定性、铅毒性和工业可扩展性方面的挑战仍然是其大规模商业化的主要障碍。本文探讨了材料创新在克服这些障碍中的核心作用,重点关注成分工程、分子添加剂与钝化、界面化学以及二维/准二维钙钛矿系统的进展。特别关注了电荷传输架构的演变和新兴的商业前景。我们还强调了从追求性能的研究转向注重耐用性和可制造性策略的重要性。文章最后对未来钙钛矿太阳能电池的发展方向提出了建议,包括标准化测试、预测性材料设计和环境友好型制造的需求。

苏大袁建宇团队AM: 倒置钙钛矿太阳能电池实现 26.11% 的冠军效率!来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-12-23 14:15:02

效率:DCA-1F共SAMs器件表现最优,冠军PCE26.11%,开路电压1.179V,短路电流密度25.89mA/cm,填充因子85.49%;DCA-0F、DCA-2F共SAMs器件PCE分别为25.21%、25.05%,均高于纯MeO-2PACz对照组。稳定性:30-50%湿度环境下储存1000小时,DCA-1F共SAMs器件保持90%初始PCE;1太阳光照下最大功率点跟踪1000小时,仍维持~90%效率,而纯MeO-2PACz器件500小时后效率衰减超50%。DCA分子与MeO-2PACz在溶液状态下自聚集行为的示意图。近期报道的基于共自组装单分子层策略的高效钙钛矿太阳能电池性能汇总。

浙江大学王勇 AEL: 离子位点竞争策略用于增强钙硅叠层光伏器件中宽带隙钙钛矿的稳定性来源:先进光伏 发布时间:2025-12-23 11:00:37

论文概览宽带隙钙钛矿的稳定性是实现高效钙钛矿/硅叠层光伏器件的关键,但由于宽带隙钙钛矿中卤化物偏析导致的不稳定性仍然是一个重大挑战。结论展望本研究创新性地提出了一种离子位点竞争策略,通过精心设计的多Cl-源前驱体组分优化,实现了Cl离子在钙钛矿晶格与间隙位点的可控分布。

黄劲松AEM:理解钙钛矿太阳能电池中基于膦酸分子的空穴传输层来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 09:59:38

自组装单分子层已成为钙钛矿太阳能电池中一类重要的界面材料,能够调控能级、提升电荷提取效率,并改善器件效率与稳定性。其中,基于膦酸的自组装单分子层因其可与透明导电氧化物形成共价键,作为超薄、透明且可调控的空穴传输层而备受关注。解决这些挑战是将SAMs推向商业化钙钛矿太阳能产品的关键。

AEM:环境条件对无反溶剂两步法FAPbI₃薄膜及太阳能电池性能的影响来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 09:58:30

综上,该研究表明,在干燥气氛中制备活性层或在最终退火时引入适度湿度,可获得两步法FAPbI太阳能电池的最佳性能与稳定性。

四川大学彭强团队NC:溶剂蒸汽扩散驱动多尺度预聚集策略,助力有机太阳能电池突破20.7%效率!来源:先进光伏 发布时间:2025-12-22 16:25:04

论文概览精确调控活性层形貌是提升有机太阳能电池效率的关键,但其复杂性使得实现可重复的最优结构极具挑战。针对此难题,四川大学彭强、徐晓鹏团队创新性地开发了一种溶剂蒸汽扩散策略。实现效率突破:将单结有机太阳能电池效率推升至20.7%以上,跻身世界最高效率行列。结论展望本研究成功开发并验证了一种基于溶剂蒸汽扩散的、用于精确调控非富勒烯受体多尺度预聚集的通用策略。

紫色光/紫外光线诱导的卤化物钙钛矿太阳能电池钝化失效来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:50:34

胺基末端配体,无论是直接使用还是以二维钙钛矿的形式使用,都是钙钛矿钙化剂中的主要缺陷钝化剂,并且显著推动了各种钙钛矿太阳能电池达到最高效率。然而,即便是这些最先进的钙钛矿太阳能电池,在运行过程中仍会迅速降解,这引发了对钝化耐久性的担忧。总之,研究结果揭示了一种普遍机制,即紫色光/紫外光线会导致胺基端配体的去钝化,而这类配体是钙钛矿太阳能电池的主要缺陷钝化剂。

固态钙钛矿太阳能电池的发现与进展来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:39:11

2012年,我们首次报道了长期稳定的固态钙钛矿太阳能电池,开辟了一个新领域,并引发了认证功率转换效率超过27.3%,超越了单晶硅太阳能电池的效率。如今,随着钙钛矿/硅叠层器件效率接近35%,钙钛矿太阳能电池已成为满足2050年净零碳排放目标所需太瓦级需求的主要候选者。展望未来,钙钛矿太阳能电池已准备好进入市场,预计钙钛矿/硅叠层器件将首先出现,随后是高效单结器件。固态钙钛矿太阳能电池的发现钙钛矿是具有ABX3通式的化合物。

新闻排行榜
本周
本月