Analýza životního cyklu tandemových modulů perovskit-křemík ukazuje, že dodatečné dopady perovskitu na životní prostředí ve výrobě jsou více než kompenzovány vyšším energetickým výnosem během jejich životnosti.
Vědci v Německu provedli analýzu životního cyklu tandemů perovskit-křemík. Chtěli zjistit, jak by tato nová technologie mohla ovlivnit udržitelnost dodávek energie a samotnou výrobu solární energie.
Studie a dopady na životní prostředí
Studie se zaměřuje na materiály a výrobní procesy poskytované společností Oxford PV. Společnost v současné době zvyšuje komerční výrobu perovskitových křemíkových modulů v Německu. Jako první analyzuje dopady technologie perovskitu na životní prostředí na základě skutečných dat průmyslové výroby.
Výroba tandemových článků začíná zpracováním křemíkových solárních článků a poté se navrch přidává druhá vrstva aktivních článků. S větším podílem výroby se tedy přirozeně dopad zvyšuje. Vědci však zjistili, že dodatečná energie potřebná k výrobě tandemového modulu by mohla být více než kompenzovaná. A to dodatečnou energií, kterou má produkovat během své životnosti.
„Zjistili jsme, že perovskitový modul má o 6 až 18 % menší dopad na životní prostředí než křemíkový modul. Musíme vzít v úvahu dodatečnou energii generovanou během 25leté životnosti tandemového modulu,“ řekl Martin Roffeis, spoluautor z Technische Universität Berlin.
Mezera se začne pravděpodobně zvětšovat, jak se technologie zlepšuje. Protože jiná skupina výzkumníků nedávno překonala hranici 30% účinnosti s tandemovým článkem. Úplnou analýzu lze nalézt v „Nové pohledy na environmentální výkonnost tandemových solárních článků perovskit na křemíku – posouzení životního cyklu průmyslově vyráběných modulů“. Tu nedávno zveřejnili v Sustainable Energy & Fuels.
Tandemový modul
Skupina zjistila, že dopady tandemových modulů se pohybovaly až o 7 % výš. A to v kategoriích potenciál globálního oteplování, suchozemská ekotoxicita, spotřeba sladké vody, vyčerpání fosilních paliv a vyčerpání kovů. Ukázalo se, že tandemový modul ve studii generuje stejné množství elektřiny za 22 let jako referenční křemíkový modul za 25 let. Což stačilo k vyrovnání těchto mimořádných dopadů.
Ukázalo se, že přidání perovskitu do modulu zvyšuje jeho dopady na životní prostředí. Studie také ukázala, že největší část těchto dopadů pochází z výroby křemíkového plátku. Tato fáze ukázala největší dopad na potenciál globálního oteplování, spotřebu sladké vody, a vyčerpání fosilních paliv.
U zbývajících kategorií ekotoxicity a úbytku kovů se ukázalo, že největší podíl na tom má výroba měděné kabeláže, hliníkových rámů modulů a plaveného skla. Vědci uvedli, že použití olova ve vrstvě perovskitu, které je pro některé kontroverzní kvůli jeho toxicitě, mělo ve skutečnosti velmi malý dopad na skóre ekotoxicity.
„Udržitelnost solárních materiálů a dodavatelských řetězců nabývá na důležitosti, protože svět zavádí solární energii na úrovni několika terawattů,“ říká Laura Miranda Pérez, vedoucí výzkumu materiálů v Oxford PV.
„Doufáme, že náš příspěvek pomůže průmyslu a širší vědecké komunitě zlepšit návrh, výrobu a správu tandemových technologií po skončení životnosti a podpoří jejich zavádění,“ dodala.
Zdroje: pv-magazine, Top Vozíky
