Die generelle Zielsetzung dieser Arbeit ist die Erkenntnis darüber, zu welchem Zeitpunkt wie viele Module mit welchen Materialmengen für das Recycling bereitstehen. Das vorrangige Ziel ist somit die Vergegenwärtigung der Materialmengen, die künftig für das Recycling von Photovoltaikmodulen in Frage kommen sowie die Darstellung der Nutzungsdauer sowie möglicher Ursachen für einen vorzeitigen Ausfall von Photovoltaikmodulen. Die Photovoltaik soll demgemäß im Hinblick auf ihr Recyclingpotenzial untersucht werden.
Folgende Gesichtspunkte werden hierzu schwerpunktmäßig betrachtet:
– Materialzusammensetzung kristalliner Photovoltaikmodule
– Degradation kristalliner Photovoltaikmodule
– Recyclingpotenzial kristalliner Photovoltaikmodule
Bei der Photovoltaik (PV) wird Sonnenlicht in elektrische Energie umgewandelt. Die natürlich vorhandene Sonnenkraft wird somit auf umweltfreundliche Weise zur direkten Stromerzeugung genutzt. Vor allem im Vergleich zu den endlichen fossilen und nuklearen Brennstoffen ist die Photovoltaik aufgrund der direkten Stromerzeugung klar zu favorisieren. Durch die Nutzung von nachhaltigen und energieeffizienten Photovoltaikanlagen geht zudem die Vermeidung von CO2-Emissionen einher, da bei der Stromerzeugung kein CO2-Gas freigesetzt wird. Im Rahmen der angestrebten Energiewende wird der Photovoltaik eine besondere Aufmerksamkeit zuteil. Dieses zukunftsfähige Energiesystem ist somit für die aktuelle und künftige Forschung von größtem Interesse.
Die Photovoltaik lässt sich zunächst allgemein in drei Generationen unterteilen. Zur sogenannten ersten Generation gehören die Technologien basierend auf Siliziumwafer1 wie beispielsweise kristalline Silizium-Solarzellen (c-Si). Dünnschichttechnologien stellen die zweite Generation dar. Zu ihnen gehört unter anderem die Cadmium-Tellurid (CdTe) Zelle. Die dritte Generation beruht auf zukünftigen Technologien mit neuen Konzepten und neuen Materialien, die teilweise noch nicht kommerziell erhältlich sind. Ein Beispiel hierfür sind Organische Solarzellen (van Sark, 2012, S. 5). Eine detailliertere Unterteilung der Photovoltaiktechnologien erfolgt in Kapitel 2. Im Rahmen dieser Arbeit liegt der Fokus auf den kristallinen Photovoltaikmodulen. Dies soll ebenfalls in Kapitel 2 näher motiviert werden.
Inhaltsverzeichnis
- Abstract
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Einleitung
- Forschungsgegenstand
- Hintergrund und Motivation
- Legitimation der Problemstellung
- Literaturanalyse
- Vorgehensweise
- Ergebnisse
- Materialzusammensetzung kristalliner Photovoltaikmodule
- Stand der Forschung
- Empirie
- Zusammenfassung
- Degradation kristalliner Photovoltaikmodule
- Stand der Forschung
- Implikationen für die Forschungsfrage
- Recyclingpotenzial kristalliner Photovoltaikmodule
- Schlussfolgerungen
- Ausblick
- Literaturverzeichnis
- Anhang
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit dem Recyclingpotenzial von kristallinen Silizium-Photovoltaikmodulen. Photovoltaik ist eine sogenannte grüne Energietechnologie und für die angestrebte Energiewende in Deutschland von großer Bedeutung. Neben einer detaillierten Literaturrecherche ist das allgemeine Ziel dieser Arbeit, das Bewusstsein für den Zeitpunkt des Ausfalls, die Menge und die Materialmenge von End-of-Life-Modulen zu schärfen, die in naher Zukunft für das Recycling zur Verfügung stehen werden. Der Fokus liegt auf der Materialzusammensetzung, dem Abbau und dem Recyclingpotenzial von kristallinen Silizium-Solarmodulen.
- Materialzusammensetzung und -mengen von Photovoltaikmodulen
- Degradationsprozesse und -faktoren bei kristallinen Photovoltaikmodulen
- Recyclingmöglichkeiten und -technologien für Photovoltaikmodule
- Wirtschaftliche Aspekte des Recyclings von Photovoltaikmodulen
- Bedeutung der Kreislaufwirtschaft für die nachhaltige Nutzung von Photovoltaik
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die den Forschungsgegenstand und die Motivation für die Arbeit erläutert. Im Anschluss wird die Problemstellung im Kontext der Photovoltaik-Industrie und der Energiewende legitimiert. Kapitel 3 widmet sich einer umfassenden Literaturanalyse, die die Vorgehensweise und die Ergebnisse der Recherche präsentiert. In Kapitel 4 wird die Materialzusammensetzung von kristallinen Photovoltaikmodulen anhand von Literaturdaten und empirischen Untersuchungen analysiert. Kapitel 5 behandelt die Degradation kristalliner Photovoltaikmodule, wobei der Stand der Forschung und die Implikationen für die Forschungsfrage beleuchtet werden.
Schlüsselwörter
Photovoltaik, kristalline Silizium-Solarmodule, Recycling, Materialzusammensetzung, Degradation, End-of-Life, Kreislaufwirtschaft, Nachhaltige Nutzung, Energiewende, Silbergewinnung, Materialrückgewinnung.
- Arbeit zitieren
- Linda Denzner (Autor:in), 2014, Untersuchung kristalliner Photovoltaikmodule bezüglich ihrer Recyclierbarkeit, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/335232
