Life cycle assessment of recycling strategies for perovskite photovoltaic modules

光伏系统 生命周期评估 温室气体 持续性 环境经济学 软件部署 环境科学 能源消耗 工艺工程 包含能量 生产(经济) 计算机科学 工程类 电气工程 生态学 生物 经济 宏观经济学 操作系统 物理 热力学
作者
Xueyu Tian,Samuel D. Stranks,Fengqi You
出处
期刊:Nature sustainability [Springer Nature]
卷期号:4 (9): 821-829 被引量:200
标识
DOI:10.1038/s41893-021-00737-z
摘要

Effective recycling of spent perovskite solar modules will further reduce the energy requirements and environmental consequences of their production and deployment, thus facilitating their sustainable development. Here, through ‘cradle-to-grave’ life cycle assessments of a variety of perovskite solar cell architectures, we report that substrates with conducting oxides and energy-intensive heating processes are the largest contributors to primary energy consumption, global warming potential and other types of impact. We therefore focus on these materials and processes when expanding to ‘cradle-to-cradle’ analyses with recycling as the end-of-life scenario. Our results reveal that recycling strategies can lead to a decrease of up to 72.6% in energy payback time and a reduction of 71.2% in greenhouse gas emission factor. The best recycled module architecture can exhibit an extremely small energy payback time of 0.09 years and a greenhouse gas emission factor as low as 13.4 g CO2 equivalent per kWh; it therefore outcompetes all other rivals, including the market-leading silicon at 1.3–2.4 years and 22.1–38.1 g CO2 equivalent per kWh. Finally, we use sensitivity analyses to highlight the importance of prolonging device lifetime and to quantify the effects of uncertainty induced by the still immature manufacturing processes, changing operating conditions and individual differences for each module. Effective recycling of worn-out perovskite photovoltaic modules could improve their energy and environmental sustainability. The authors perform holistic life cycle assessments of selected solar cell architectures and provide guidelines for their future design.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
笑开口完成签到,获得积分10
1秒前
矮小的战斗机完成签到,获得积分10
1秒前
pets完成签到,获得积分10
1秒前
Madge完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
细腻砖头完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
小天使完成签到,获得积分10
2秒前
子车茗应助冷静灵竹采纳,获得30
2秒前
温文尔雅完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
kyt完成签到,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
金甲狮王发布了新的文献求助10
3秒前
雨青完成签到 ,获得积分10
3秒前
狸子完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
星星完成签到,获得积分10
4秒前
鱼yuyu完成签到,获得积分10
4秒前
milv5完成签到,获得积分10
4秒前
ghx完成签到 ,获得积分10
6秒前
明天又是美好的一天完成签到 ,获得积分10
6秒前
牧笛完成签到,获得积分10
6秒前
站走跑完成签到 ,获得积分10
7秒前
ning完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
ww完成签到,获得积分10
8秒前
jianhua完成签到,获得积分10
8秒前
Zel博博完成签到,获得积分10
8秒前
sunyanghu369发布了新的文献求助10
8秒前
CCC完成签到,获得积分10
9秒前
勤恳的夏之完成签到,获得积分10
9秒前
着急的千山完成签到 ,获得积分10
9秒前
深圳人在北京完成签到,获得积分10
10秒前
感动映秋完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
香蕉觅云应助文艺的懿采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
小灰灰完成签到,获得积分0
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5707284
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5182600
关于积分的说明 15249122
捐赠科研通 4860640
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2608747
邀请新用户注册赠送积分活动 1559662
关于科研通互助平台的介绍 1517481