Thin-Film Photovoltaic Cells: Long-Term Metal(loid) Leaching at Their End-of-Life

浸出(土壤学) 环境化学 硒化铜铟镓太阳电池 化学 类金属 金属 冶金 环境科学 材料科学 薄膜 纳米技术 土壤科学 土壤水分
作者
Yannick-Serge Zimmermann,Andreas Schäffer,Philippe F.-X. Corvini,Markus Lenz
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:47 (22): 13151-13159 被引量:63
标识
DOI:10.1021/es402969c
摘要

The photovoltaic effect of thin-film copper indium gallium selenide cells (CIGS) is conferred by the latter elements. Organic photovoltaic cells (OPV), relying on organic light-absorbing molecules, also contain a variety of metals (e.g., Zn, Al, In, Sn, Ag). The environmental impact of such technologies is largely unknown, in particular when the physical integrity deteriorates upon end-of-life, possibly facilitating cell constituent leaching. This study analyzed long-term inorganic leaching from damaged OPV and CIGS into different model waters. Leachate concentrations were put into perspective by calculating the predicted environmental concentrations (PEC) for several scenarios. Roof-top acidic rain runoff from CIGS was found to be the predominant emission source for metals and metalloids, with Cd released to such extents that PEC (173.4 μg Cd L(-1)) would considerably exceed acute toxicity concentrations for Daphnia magna . Other PEC for CIGS (9.9 mg Mo L(-1) and 9.4 μg Se L(-1)) were in the range of teratogenic effects. In contrast, OPV released little metals with calculated PEC being below even conservative drinking water guidelines. Time-resolved single-particle ICP-MS indicated that some metals (Zn, Mo, Ag) were in nanoparticulate form, raising nanotoxicity concerns. Leaching kinetics called for revision of existing standardized (accelerated) leaching protocols because long-term release was most relevant.

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
刚刚
刚刚
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
orixero应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
顾矜应助yuan采纳,获得10
3秒前
艺术家完成签到,获得积分10
3秒前
快乐学习每一天完成签到 ,获得积分10
4秒前
李孟发布了新的文献求助10
5秒前
小坤不慌发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
7秒前
雪糕刺客完成签到,获得积分10
7秒前
wanci应助三木采纳,获得10
8秒前
zombleq发布了新的文献求助10
9秒前
乐空思应助taohua采纳,获得60
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
李李李完成签到 ,获得积分10
11秒前
Mia发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
niufuking完成签到,获得积分10
13秒前
Jodie完成签到,获得积分10
13秒前
爆米花应助白昼流星采纳,获得10
14秒前
青青儿完成签到 ,获得积分10
15秒前
yuan发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
酷波er应助现代誉采纳,获得10
16秒前
18秒前
18秒前
Visy完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
花海完成签到,获得积分20
19秒前
djbj2022发布了新的文献求助10
20秒前
愿随心完成签到 ,获得积分10
21秒前
米味锅巴完成签到,获得积分10
22秒前
无情愫完成签到,获得积分20
22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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6403991
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8222993
关于积分的说明 17428128
捐赠科研通 5456414
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883489
邀请新用户注册赠送积分活动 1859795
关于科研通互助平台的介绍 1701190