太阳能光伏技术自1954年发明以来，其作为可持续平台的前景一直备受关注。
贝尔太阳能电池于1954年宣布。使用的图片礼貌John Perlin / AT＆T档案馆
近几十年来，与电子产品的多重改进和集成将拱形太阳能与主流使用。雷竞技最新app然而，尽管他们总体进展，但开发商尚未克服一些主要的环境问题。
太阳能技术实际上是环保吗？
太阳能光伏技术的生态友好是传统上是它的呼叫卡。根据迈克尔D. Mehta教授的说法下一代太阳能电池板，目前的面板市场主要由晶体硅导下来，一种材料在商业应用中拥有15-20％的效率。
堆积的晶体硅太阳能模块。使用的图像礼貌迈克尔·梅塔
但这种绿色能量不是自由的 - 这甚至可能是一个错误的人，具体取决于你的观点。
光伏生命周期有关于生产和处置的环境缺点;主要负责的面板内的材料。根据福布斯文章太阳能电池板有毒废物， 这些包括：
- 带领
- 镉
- 塑料
- 玻璃
Forbes贡献者Michael Shellenberger解释说，大约90％的太阳能电池板由玻璃构成。全球太阳能电池板的兴起将需要大量的生产努力，需要更大的玻璃消耗。让我们不要忘记硅要求。前者本身并不有问题，但潜在的问题在规模上放大了。
太阳能电池板垃圾分布的信息图。2050年以来，对PV废物的预测从增加到7800万吨。较暗的颜色表明PV废物浓度更高。使用的图像礼貌绿色比赛
在面板生产过程中，玻璃与上述材料配对，这会导致道路上的问题。
领先的问题
铅在许多面板中接触玻璃基础，通常以布线的形式。不幸的是，铅具有浸入其他材料的习惯。与此相关的环境问题每年都在增长。例如，国际可再生能源机构（IREA）预计全球太阳能电池板浪费衡量2050年的7800万公吨。虽然一个面板中的领导不一定是令人担忧的原因，但在这种规模上的沉积是令人担忧的。
2016年和2050年之间的全球光伏面板浪费的投影。图片使用的礼貌iREA.
通过接触，受污染的水和污染土壤对人类带来的危险得到了很好的记录。野生动物也易于以各种形式铅中毒。由于土壤污染问题，太阳能电池板在他们的生活中放弃了垃圾填埋场。他们也不能轻易回收;由于铅污染引起的玻璃杂质可防止。我们可以在太阳能电池板上的塑料和镉说相同。
据Mehta称，据Mehta表示，对于核能的环境足迹不到一半的环境足迹，太阳能光伏系统留下了不到一半的环境足迹。随机概念正在推动开发人员寻求有希望的新解决方案。
介绍下一代太阳能解决方案
研究人员采用了一种双管而好的太阳能创新方法。这项努力在使用新材料时以新的方式使用新材料 - 方式将直接影响电气工程师。解决普及的解决方案如下：
- 镉 - 碲化镉薄膜模块
- 其他薄膜光伏，包括碳富勒烯
- 量子点
我们将在提供环境评估的同时分解每个技术。这些替代方案带有独特的承诺，但我们尚未在完美的解决方案上颇受偶然偶然。
镉 - 碲化物（CDTE）模块
灵活的半导体为电子产品世界做出奇迹，其中灵活性和房地产优化至关重要。雷竞技最新app太阳能输送器正在采用类似的方法与镉 - 碲化镉薄膜模块。即使这种表面由玻璃，不锈钢或塑料制成，工程师也可以将这些薄膜施加到弯曲和平坦的表面上 - 即使这种表面。他们也很轻。较旧的光伏设备设置了发育先例，但不共享这些属性。
在效率方面，一个典型的CdTe模块声称其转换效率约为6%。虽然传统的晶体硅轻而易举地超越了这一点，但实验室CdTe模块的效率已达到22.1%。它们价格低廉，是当今第二大太阳能设备。它们比其他电池板少使用99%的硅。
太阳能光伏技术。图片礼貌美国能源部
这些好处并不是没有缺点。薄膜自然更容易佩戴随着时间的推移。外部暴露于气候条件导致较短跨度的降解。这些涂层需要更多的维护。
镉的毒性也很高——大约是铅的10倍。每个薄膜板都有一定的镉浓度。国家健康研究所的一项研究发现仅在30天内，73％的小组镉浓度可以在市政垃圾填埋场中浸出。镉在流出物中的溶解度 - 对河流或海洋的流出液体废物 - 高。
垃圾填埋场处理导致镉泄漏，这可能会毒药和水桌。CDC报告称，在人类中，镉暴露会引起呼吸系统疾病，肾病和心血管问题。如果我们采用较低效率的模块，甚至更高的这些化学物质将被处理 - 由于工程师可能抵消了表面积增加的低效率。
薄膜碳富勒烯
太阳能光伏显影剂也是利用能量转化中的有机化合物。薄的塑料薄膜用作油墨和分子碳的混合物的基础。这些纳米烃被称为碳富勒烯。这些球形富勒烯具有导电肌肉。2018年密歇根大学的研究表明纳米卡尔可以帮助电子行进几厘米。这促进了在较大的规模上穿过面板的电流。
基于硅基光电板的击穿与基于薄膜的PV面板。使用的图像礼貌绿色比赛
有机分子之间的键是松散的，使得电子很容易停滞。研究人员通过调整富勒烯的性质解决了这个问题。合乎逻辑的下一步是在网格中进行排列。薄膜制造商将这些富勒烯溶解到油墨中，并将它们粘在塑料层上。
它们非常轻，非常灵活。然而，它的化学和物理稳定性还有待提高。因此，薄膜碳富勒烯的寿命并不长。效率问题需要在更宽的表面区域应用化合物。
量子点
虽然我们习惯于我们的展示内的量子点，但他们的太阳能潜力越来越探讨。Mehta解释说，该制造的晶体层比其薄膜对应物更容易地传送电子。它通常用于建筑物，汽车和其他大型表面，大量暴露在阳光下。
对量子点的敲击是耐久性的;材料薄，脆弱，难以均匀涂抹。这可能会影响结构完整性 - 特别是在户外磨损的面上。值得庆幸的是，用户可以通过量子技术实现高达10％的效率。
平衡光伏进展和毒性
没有技术是完美的。每一种都有自己的优点和缺点。
虽然这些下一代光伏的效率高，但重要的是要使这种强度平衡毒性增加。寻找余额（以及最佳世界效率和生态友好的新创新 - 将帮助研究人员，工程师和消费者找到一个可持续的解决方案几十年来。
