新方法使钙钛矿太阳能电池板可完全回收利用

林雪平大学（Linköping University）的研究人员开发出了一种无需使用有害溶剂就能回收钙钛矿太阳能电池所有组件的方法。 图片来源：Thor Balkhed

《自然》杂志发表了林雪平大学研究人员的一项研究，介绍了一种不使用对环境有害的溶剂回收太阳能电池的新方法。 这种工艺可以重复循环利用钙钛矿太阳能电池的所有组件，同时保持与原始电池相同的效率。 值得注意的是，水是回收过程中的主要溶剂。

随着人工智能的进步、交通向电气化的转变以及其他因素推动电力需求的增加，可持续能源必须共同发挥作用，以防止气候变化进一步加剧。

林雪平大学（Linköping University）的研究人员开发出了一种方法，可以在不使用对环境有害的溶剂的情况下反复循环利用钙钛矿太阳能电池的所有部件。 图片来源：Thor Balkhed

长期以来，太阳能一直被认为具有巨大的潜力，而基于硅的太阳能电池板在市场上已经销售了 30 多年。 但是，第一代硅太阳能电池板的生命周期即将结束，这带来了一个意想不到的问题。

"目前还没有有效的技术来处理硅电池板的废料。 这就是为什么旧太阳能电池板最终会被填埋。 "林雪平大学物理、化学和生物学（IFM）系博士后肖勋说："堆积如山的电子垃圾让人束手无策。"

徐念生和肖迅是发表在《自然》杂志上论文的主要作者。 图片来源：Thor Balkhed

该系光电子学教授高锋补充道："我们在开发新兴太阳能电池技术时需要考虑到回收问题。 如果我们不知道如何回收它们，也许我们根本就不应该把它们投放到市场上"。

下一代太阳能电池最有前途的技术之一是钙钛矿。 它们不仅价格相对低廉、易于制造，而且重量轻、柔性好、透明度高。 得益于这些特性，钙钛矿太阳能电池可以放置在许多不同的表面上，甚至是窗户上。 此外，它们还能将多达 25% 的太阳能转化为电能，可与当今的硅太阳能电池相媲美。

"现在有很多公司都想在市场上推出光刻胶太阳能电池，但我们希望避免再次出现垃圾填埋场。 在这个项目中，我们开发了一种方法，可以在不影响新的光致发光太阳能电池性能的情况下，在新的光致发光太阳能电池中重复使用所有部件。"

不过，鉴于目前的光致发光太阳能电池寿命比硅太阳能电池短，因此光致发光太阳能电池的回收利用必须高效且环保。 光致发光体太阳能电池还含有少量高效率所需的铅，但这也对正常的回收过程提出了很高的要求。

此外，世界大部分地区的法律还要求生产商以可持续的方式收集和回收报废太阳能电池。

目前已经有了拆解钙钛矿太阳能电池的方法。 这主要涉及使用一种名为二甲基甲酰胺的物质，它是油漆溶剂中的一种常见成分。 这种物质有毒，对环境有害，还有可能致癌。 林雪平大学的研究人员现在所做的是开发一种技术，将水用作溶剂来分解降解的过氧化物。 更重要的是，高质量的过氧化物晶石可以从水溶液中回收利用。

徐念生和肖迅是发表在《自然》杂志上论文的主要作者。 图片来源：Thor Balkhed

肖迅说："我们可以循环利用所有东西--覆盖玻璃、电极、过氧化物层以及电荷传输层。"

研究人员的下一步工作是开发这种方法，以便在工业流程中更大规模地使用。 他们认为，从长远来看，当周围的基础设施和供应链到位后，钙钛矿太阳能电池可以在提供能源方面发挥重要作用。

编译自/ScitechDaily