經濟部能源局-再生能源資訊網

發布日期 2021 年 07 月 13 日 14:18 | 作者 Daisy Chuang



隨著太陽能裝置量愈來愈高，如何處理退役面板等相關議題也浮上檯面，目前已有許多關於晶矽太陽能板回收研究與方法，但新興太陽能技術或許是因為尚未站穩，討論還不多，對此美國科學家則呼籲不應忽略這一塊。

鈣鈦礦太陽能是現在備受矚目的下一代太陽能技術之一，材料便宜製程相對簡易，依照配置與不同背板、更可製成可撓或是半透明太陽能模組，應用非常廣泛，惟需解決穩定性與壽命問題，而現在康奈爾大學團隊表示，現在也正是為鈣鈦礦後事著想的時機。

當鈣鈦礦太陽能壽命將至，要如何處理這種電子廢棄物呢？我們可以透過回收再利用，再降低鈣鈦礦太陽能的碳足跡，康乃爾大學能源系統工程教授 Fengqi You 表示，通常科學家在設計太陽能電池時，首先著重提高性能，專注在轉換效率與穩定性，然而往往忽略回收機制。

在團隊過去的研究中，已知全鈣鈦礦太陽能表現優於矽晶太陽能，製造過程的能耗也比較少，鈣鈦礦太陽能的前期投資回收速度也比矽晶太陽能還要快。因此團隊認為，為鈣鈦礦太陽能建立回收機制，能讓該技術朝更永續發展，有助降低 72.6% 一次能源消費量和減少 71.2% 碳足跡，論文共同作者 Xueyu Tian 表示，減少電池製造能耗，可連帶降低能源回收期（Energy Pay Back Time，EPBT）與溫室氣體排放。

團隊指出，最佳的再生鈣鈦礦電池架構，能源回收期約一個月，碳足跡為每度電 13.4 公克二氧化碳當量（carbon dioxide equivalent，CO2e）。但若不進行回收，鈣鈦礦太陽能電池的能源回收期就會落到 70 天～13 個月，生命週期中二氧化碳排放也高達每度電 27.5~158.0 公克。

目前矽晶太陽能的能源回收期為 1.3~2.4 年，初始碳足跡每度電 22.1~38.1 公克二氧化碳當量，Tian指出鈣鈦礦有機會勝出所有競爭對手。這項研究希望能呼籲科學家們尋找延長鈣鈦礦壽命與穩定性的同時，也能夠撥一點心力，研究廢棄鈣鈦礦回收與處理，認為這也是加速商業化重要進展之一。

Recycling next-generation solar panels fosters green planet
（首圖來源：康乃爾大學）