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工程师们发现可以将旧电池,回收到太阳能电池中

这可能是一个经典的双赢解决方案:麻省理工学院的研究人员提出的一种系统将废弃汽车电池的材料,潜在的铅污染源,回收到新的,持久的太阳能电池板中,提供无排放的电力,它基于太阳能电池的最新发展,利用钙钛矿化合物,特别是有机卤化物钙钛矿,这项技术从最初的实验迅速发展到其效率几乎与其他类型的太阳能竞争的程度细胞,麻省理工学院WMKeck能源教授贝尔彻说“它在不到两年的时间内从最初的示范变为高效率,”基于钙钛矿的光伏电池已经实现了超过19%的功率转换效率,这接近于许多商用硅基太阳能电池的功率转换效率。 太阳能电池板回收



麻省理工学院的研究人员展示了如何将旧汽车电池中的材料回收到新的太阳能电池板中,对钙钛矿技术的初步描述确定了其使用铅,其原料矿石的生产可产生有毒残留物,这是一个缺点,但是,通过使用旧汽车电池的回收铅,制造过程可以用来将有毒物质从垃圾填埋场转移出来,并将其重新用于可能继续发电数十年的光伏电池板中,令人惊讶的是,由于钙钛矿光伏材料采用半微米厚的薄膜形式,该团队的分析表明,单个汽车电池的铅可以产生足够的太阳能电池板,为30户家庭提供电力,作为额外的优点,钙钛矿太阳能电池的生产是一种相对简单和良性的过程,Belcher说,与传统太阳能电池的制造相比,陈补充说“它具有低温工艺的优势,并且步骤数量减少,这些因素将有助于使其“易于大规模地廉价购买。”



在旧汽车电池中使用铅的一个动机是电池技术正在快速变化,新的,更有效的类型,如锂离子电池,迅速占领市场,Belcher说“一旦电池技术发展,超过2亿个铅酸电池将在美国退役,这可能会导致许多环境问题,”在完成的太阳能电池板中,含铅层将被其他材料完全封装,如今许多太阳能电池板,限制了铅污染环境的风险,当面板最终退役时,铅可以简单地再循环到新的太阳能电池板中,陈说“封装它们的过程与今天的聚合物电池相同,这项技术很容易翻译,”哈蒙德说“我们必须考虑大型能源系统中材料的生命周期,在这里,我们相信这种方法的简单性预示着它的商业实施。”



Belcher认为,再生钙钛矿太阳能电池将被其他光伏研究人员所接受,他们现在可以对该技术进行微调以实现最高效率,该团队的工作清楚地表明,从旧电池中回收的铅与生产新生产的金属的钙钛矿太阳能电池一样好,一些公司已经准备好进行钙钛矿光伏板的商业化生产,否则可能需要新的铅来源,该团队表示,由于这可能使矿工和冶炼厂暴露在有毒烟雾中,因此引入循环利用可以提供直接的好处,加州大学洛杉矶分校的材料科学与工程教授YangYang没有参与这项研究,他说:“哇,这是一篇有趣的论文,它将一个系统的浪费变成另一个系统的宝贵资源!我认为这里展示的工作......可以解决工业废物的一个重大问题,并为未来的可再生能源提供解决方案,“这项工作还包括研究科学家JifaQi,研究生MatthewKlug和博士后XiangnanDang,由意大利能源公司Eni通过麻省理工学院能源倡议提供支持。