【摘 要】
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当前，全球能源低碳转型正如火如荼，以风能、太阳能为主的新能源或者可再生能源迅速发展。然而，新的问题随之出现，日益增加的太阳能电池废料正在成为下一个隐患。 国际可再生能源署（IRENA）曾预估：2050年全球太阳能电池废料将达到7800万吨，而这也仅是庞大电子垃圾中的一小部分。此外，太阳能电池含有多种有毒化学物质，包括铅、镉、锑等，通常难以拆除和处理。 常规的电子产品回收方法对于太阳能电池来说显
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当前，全球能源低碳转型正如火如荼，以风能、太阳能为主的新能源或者可再生能源迅速发展。然而，新的问题随之出现，日益增加的太阳能电池废料正在成为下一个隐患。
国际可再生能源署（IRENA）曾预估：2050年全球太阳能电池废料将达到7800万吨，而这也仅是庞大电子垃圾中的一小部分。此外，太阳能电池含有多种有毒化学物质，包括铅、镉、锑等，通常难以拆除和处理。
常规的电子产品回收方法对于太阳能电池来说显然并不适用，而钙钛矿型太阳能电池作为第三代太阳能电池中的典型代表，其回收状况更是备受关注。因此，一种新的回收方案亟需出现。
日前，康奈尔大学团队研究发现，合理回收钙钛矿型太阳能电池能有效降低环境污染并确保能源的可持续性。他们列出了六种不同的钙钛矿光伏组件，并对它们进行了生命周期评估。
相关研究论文以《钙钛矿光伏组件回收策略的生命周期评估》为题，发表在Nature Sustainability上，由美国康奈尔大学能源系统工程系终身讲席教授尤峰崎担任通讯作者。
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太阳能电池板
据了解，生命周期评估自20世纪60年代起便已广泛应用于环境评估，涉及某一产品或服务从取得原材料到生产、使用直至废弃的全过程，并在其中引入“能源偿还期”的概念。
值得一提的是，钙钛矿太阳能电池架构一般拥有2个月～13个月的能源偿还期。这意味着钙钛矿太阳能在投入使用后，只需要一年不到的时间就可以抵消制造该装置的能源消耗。
这种回收性能完胜当前太阳能市场上的其他产品，包括常见的硅电池，它的能源偿还期大概在1.3年～2.4年之间。
而在评估太阳能电池“从摇篮到坟墓”的整个过程中，该团队发现，具有导电氧化物和能源密集型加热过程的基板是导致环境变化的主要因素。因此，在扩展分析时，尤峰崎及其团队将重点放在这些材料和工艺上，并以此来制定回收策略。
研究结果表明，该回收策略可以使能源回收时间减少72.6%，温室气体排放因子减少71.2%，在降低能耗、能源生产、环境保护等方面发挥重要作用。
不过需要注意的是，该回收方法并不能回收钙钛矿太阳能电池中的铅，大量的铅依旧需要通过其它的方式进行选择性溶解。该团队表示，未来的技术有望更好地处理和回收钙钛矿电池中的铅，他们正在进行的项目也会涉及到相关技术的研发。
此外，尤峰崎也在论文摘要中强调，“我们使用敏感性分析来强调延长设备寿命的重要性，并量化由仍然不成熟的制造工艺、不断变化的操作条件和每个模块的个体差异引起的不确定性的影响。”
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