纸面上看，太阳能似乎比以往任何时候都更有前途。太阳能电池的生产越来越容易，而且变得越来越紧凑便携。但太阳能有一些很少被提及的问题。人们仍然不知道它们的生产和废物是否会产生比它们旨在替代的化石燃料更多的污染物。
制造太阳能电池板通常需要使用多种有毒化学品。此外，太阳能电池板的使用寿命约为 20 至 30 年。自 2000 年代首次推出以来，数吨太阳能电池板正接近其使用寿命的终点。由于很难妥善处理太阳能电池中的有毒金属，并且缺乏总体监管，因此通常更便宜的做法是将它们丢弃在垃圾填埋场或运往发展中国家。当太阳能电池板堆积在垃圾场时，它们含有的有毒金属会渗入环境中，如果进入地下水源，可能会对公众健康构成危害。
太阳能电池板里有什么？
太阳能电池板基本上由几层称为电池的硅晶体片组成。构成太阳能电池板的每个电池都夹在铝和玻璃层之间。它们共同构成将阳光转化为电能的发电组件。
为了正常工作，电池需要非常纯净的硅。当硅原子受到阳光照射时，一个电子会被弹出，产生类似微波金属时发生的火花。这些电子通过添加到硅中的金属杂质痕迹在电池中传输，并通过铜线作为电流被带走。
必须使用非常纯净的硅，因为其形成的晶体结构最有利于电子流动。生产通常包括氮化三氟和六氟化硫，它们是一些周围最有害的温室气体。
通常情况下，硅是可回收的，但为了提高太阳能电池的电效率，会添加镉和铅等金属。这使得太阳能电池难以回收，因为提取有害金属需要相当大的能量。事实上，回收一个太阳能电池板的成本往往高于生产一个太阳能电池板。
太阳能电池板处理问题
大多数太阳能回收厂只是从电池中提取有价值的银和铜，然后通过在水泥窑中燃烧来回收受污染的玻璃和塑料外壳。由于这个过程成本高昂且耗时，太阳能公司更倾向于将废弃的电池板丢弃在垃圾填埋场或将其出口到第三世界国家。
虽然一个建造良好的垃圾填埋场应该能容纳大多数危险废物，但发展中国家可能没有适当处理进口太阳能电池板废物的基础设施或法规。这些金属可能渗入周围环境，对公众健康构成威胁，特别是在没有必要处理基础设施的国家。随着社会继续采用太阳能，这个问题在未来几十年可能会变得更加严重，预计到 2050 年将产生近 8000 万吨太阳能废物。
研究表明，太阳能电池板中的重金属——主要是铅和镉——会从电池中浸出并进入地下水，并影响植物。这些金属对人类健康也有有害影响。铅众所周知会损害儿童的大脑发育，而镉是致癌物。
太阳能电池板回收可以减轻它们带来的风险，而且幸运的是，有效的方法确实存在。First Solar，美国最大的太阳能公司，拥有可以提取电池板中 90% 材料的工厂，这些材料随后被回收用于制造新的太阳能电池板或电子产品。法国废物处理公司 Veolia 已经开设了欧洲第一家专门回收太阳能电池的工厂。问题在于说服公司使用这些方法，而不是选择将电池板丢弃在垃圾填埋场这个更便宜的方法。
目前，中国和美国是太阳能电池板的最大用户，但只有欧洲已经采取措施让制造商对其废物负责。欧盟要求太阳能公司收集和回收其电池板，回收成本已纳入销售价格。这样，太阳能电池板的废物及其对环境的影响就会最小化，而消费者只需为太阳能电池板支付略微增加的价格。美国和中国不太可能很快采用类似的规定。迄今为止，华盛顿是唯一一个强制制造商在专门的设施中处理电池板的州。
太阳能创新
强制回收不是让太阳能更环保的唯一方法。许多科技初创公司一直在寻求使实际制造过程更清洁的方法。一些科学家正在探索提纯太阳能电池用硅的新方法，或正在试验低等级的硅太阳能电池。
此外，一项最新的太阳能技术发现可能完全摆脱硅，而是使用一种叫做钙钛矿的材料。钙钛矿太阳能电池由金属晶体（通常是铅）制成，而不是硅晶体。用于铅钙钛矿电池的原材料和合成比传统太阳能电池板所需的高纯度硅便宜得多。这意味着它们的制造成本效益更高。中国实际上正在使用来自回收电池的铅来制造它们。
制造硅太阳能电池只有几种方法，但制造钙钛矿电池的方法有很多，可以为不同的应用提供独特的太阳能电池板。但最有希望的是，尽管它们更容易且更环保，钙钛矿电池的效率已经可以与硅电池相媲美。而且也不用担心铅含量。研究已经表明，基于无毒金属（如锡或锗）的钙钛矿电池的效率已经接近含铅电池。
无论其成分如何，随着社会摆脱化石燃料的能源转型，太阳能注定将成为我们未来重要的一部分。因此，我们可以预见未来几十年太阳能电池板的产量将大幅增加，潜在的有害废物也会随之增加。尽管太阳能作为一种可再生能源具有巨大的潜力，但社会也必须努力解决和解决它带来的废物问题，否则，利用光能可能会让我们陷入比以往更黑暗的境地。
