麻省理工学院的工程师从废弃的汽车电池中回收危险的废料，他们透露，一个汽车电池中的铅可以生产足够的太阳能电池板，为30户家庭供电。

这可能是一个经典的双赢解决方案：麻省理工学院的研究人员提出了一个系统，将废弃汽车电池（铅污染的潜在来源）中的材料回收到新的、持久的太阳能电池板中，提供无排放的电力。

该系统在《能源与环境科学》杂志上的一篇论文中进行了描述，该论文由Angela M.Belcher和Paula T.Hammond教授、研究生Po Yen Chen和其他三人合著。它是基于太阳能电池的最新发展，该技术利用了一种名为钙钛矿的化合物，特别是有机卤化铅钙钛矿，这项技术从最初的实验迅速发展到其效率几乎与其他类型的太阳能电池竞争的程度。

麻省理工学院W.M.Keck能源教授Belcher说：“在不到两年的时间里，它从最初的演示变成了良好的效率。”。钙钛矿基光伏电池已经实现了超过19%的功率转换效率，这与许多商业硅基太阳能电池的功率转换率接近。

https://www.youtube.com/watch?v=X3omqERE1AA

麻省理工学院的研究人员展示了如何将旧汽车电池中的材料回收到新的太阳能电池板中。

对钙钛矿技术的初步描述表明，其使用铅是一个缺点，铅从原矿中生产会产生有毒残留物。但是，通过使用旧汽车电池中的回收铅，制造过程可以用来从垃圾填埋场转移有毒材料，并将其重新用于光伏电池板，这些光伏电池板可以持续发电几十年。

令人惊讶的是，由于钙钛矿光伏材料采用的是只有半微米厚的薄膜形式，该团队的分析表明，单个汽车电池的铅可以生产足够的太阳能电池板，为30户家庭供电。

作为一个额外的优势，钙钛矿太阳能电池的生产是一个相对简单和良性的过程。Belcher说，与传统太阳能电池的制造相比，“它具有低温工艺的优势，而且步骤数量减少了”。

陈补充道，这些因素将有助于“以低廉的价格轻松实现大规模生产”。

前方蓄电池堆积

在旧汽车电池中使用铅的一个动机是，电池技术正在经历快速变化，锂离子电池等更高效的新型电池迅速占据市场。Belcher说：“一旦电池技术的发展，美国可能会有超过2亿个铅酸电池退役，这可能会导致许多环境问题。”。

她说，如今，从旧电池的回收中回收的铅有90%用于生产新电池，但随着时间的推移，新型铅酸电池的市场可能会下降，这可能会导致大量铅库存没有明显的应用。

在成品太阳能电池板中，含铅层将被其他材料完全封装，就像今天的许多太阳能电池板一样，限制了铅污染环境的风险。当电池板最终退役时，铅可以简单地回收到新的太阳能电池板中。

“封装它们的过程将与今天的聚合物电池相同，”陈说。“这项技术可以很容易地翻译。”

哈蒙德说：“重要的是，我们要考虑大规模能源系统中材料的生命周期。”。“在这里，我们相信这种方法的简单性预示着它的商业实现。”

旧的线索和新的一样好

Belcher相信，回收的钙钛矿太阳能电池将被其他光伏研究人员所接受，他们现在可以对该技术进行微调，以获得最大效率。该团队的工作清楚地表明，从旧电池中回收的铅与新生产的金属一样有利于生产钙钛矿太阳能电池。

一些公司已经在为钙钛矿光伏板的商业生产做准备，否则可能需要新的铅源。该团队表示，由于这可能会使矿工和冶炼厂暴露在有毒烟雾中，因此引入回收利用可以带来立竿见影的好处。

加州大学洛杉矶分校材料科学与工程教授杨扬没有参与这项研究，他说：“哇，这是一篇多么有趣的论文，它把一个系统的废物变成了另一个系统宝贵的资源！我认为这里展示的工作……可以解决工业废物的一个重大问题，并为未来的可再生能源提供解决方案。”

这项工作还包括研究科学家齐纪发、研究生马修·克鲁格和博士后党湘南，由意大利能源公司埃尼通过麻省理工学院能源倡议提供支持。

出版物：Po Yen C