合理的钙钛矿电池模块回收策略，能减少碳足迹、并缩短能源偿还期，但康乃尔大学的研究人员称，这种电池距离商业成熟还有很远的路要走。

　　基于当前的科技进步速度，这些科学家已经开始尝试利用回收策略来改善钙钛矿电池模块的可持续使用性和能源偿还期，这里的能源偿还期是指太阳能板产生与生产它们同等能量所需的时间。

　　康奈尔团队表示，绝大多数科学家都在研究如何提高钙钛矿电池的性能，也在研究如何改善广为人知的不稳定发热问题，而这些正是这种电池在大规模生产前亟待解决的问题。

　　但是，钙钛矿电池模块的能源偿还期与其稳定性问题没有太大关系，钙钛矿电池模块的寿命基本上都比其能源偿还期要长。该团队的研究显示，使用合理的回收策略能显著改善新钙钛矿电池对环境的影响。

　　此外，铅含量也在该团队的研究考量范围内，因为铅会给健康和环境带来影响，与此同时也应留心各种其他有毒物质。

　　据了解，铅不会在该研究提出的回收方法中被回收，而是会通过选择性溶解被 “处理掉”。

　　该团队表示，未来的技术有望更好地处理和回收钙钛矿电池中的铅，他们正在进行的项目也会涉及到相关技术的研发。

　　其中，他们列出了六种不同的设备结构，并对它们的材料更换和回收进行了生命周期评估（LCA）。这六大类包括：具有基于镧（La）掺杂 BaSnO3（LBSO）钙钛矿的电子传输层（ETL）的面板、具有由金属氧化物制成的电荷传输层的模块、由混合阳离子卤化物钙钛矿制造的设备、缺陷工程制造的面板、具有氧化锡（IV）（SnO2）层的产品、半透明模块。

　　据分析，再生钙钛矿太阳能电池可以降低 72.6% 的一次能源消耗、以及 71.2% 的碳足迹。该团队报告称，最好的再生钙钛矿太阳能电池仅需大约 1 个月的能源偿还期，而每千瓦时的产电碳足迹最低只有 13.4 克二氧化碳等量排放。

　　如果不回收的话，钙钛矿太阳能电池的能源偿还期大致为 70 天到 13 个月，而在其生命周期中的每千瓦时产电碳足迹也达到了 27.5 至 158 克的二氧化碳等量排放。

　　相比之下，晶体硅电池模块的能源偿还期大致为 1.3 至 2.4 年，它们的每千瓦时产电碳足迹预计为 22.1 至 28.1 克的二氧化碳等量排放。可以说，回收再生使钙钛矿太阳能电池在竞争中一骑绝尘。

　　研究人员在《钙钛矿光伏组件回收策略的生命周期评估》（” Life cycle assessment of recycling strategies for perovskite photovoltaic modules”）一文中总结了他们的发现，内容发表在近期出版的《自然 可持续性》（Nature Sustainability）杂志上。

　　该团队在论文摘要中称，废钙钛矿太阳能组件的有效回收，将进一步降低其生产和部署的能源需求和环境后果，从而促进其可持续发展。在这里，通过对各种钙钛矿太阳能电池架构的‘从摇篮到坟墓’的生命周期评估，其报告了具有导电氧化物和能源密集型加热过程的基板是主要能源消耗、全球变暖潜势和其他类型的最大贡献者的影响。因此，在扩展到‘从摇篮到摇篮’的分析时，该团队将重点放在这些材料和工艺上，并将回收作为报废情景。”

　　据悉，该团队是一个跨学科的系统工程和数据科学研究小组。研究重点是用于智能制造、数字农业、量子计算、能源系统和可持续性的先进计算模型、优化算法、统计机器学习方法以及多尺度系统和数据分析工具。