碲化鎘薄膜太陽能電池的含鎘量大約在7g/m2 左右(一般在3~10 g/m2范圍內(nèi)),且主要以碲化鎘的形式存在。薄膜太陽能電池中鎘的含量與電池的面積以及CdTe和CdS薄膜太陽能層的厚度成比例關(guān)系。一平方米大的電池片,平均每微米厚度的碲化鎘薄膜太陽能層含鎘量為2.9克,每微米厚度硫化鎘薄膜太陽能層含鎘量約3.7克。一般工藝中,碲化鎘薄膜太陽能層的厚度大約在1~3微米左右,而硫化鎘薄膜太陽能層的厚度則在0.2微米左右。也就是說,每平米的電池片中,碲化鎘薄膜太陽能層的含鎘量在3~9克左右,而硫化鎘薄膜太陽能層的含鎘量則小于1克。并且,隨著研究和行業(yè)工藝的發(fā)展,薄膜太陽能層的厚度還將繼續(xù)減小,也就是說碲化鎘電池中的含鎘量也將繼續(xù)減少。
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相關(guān)數(shù)據(jù)證明,長時間無防護(hù)的被暴露在單質(zhì)鎘的環(huán)境中,會對腎臟和骨骼造成損傷,但關(guān)于碲化鎘的毒理學(xué)數(shù)據(jù)卻相當(dāng)有限。無論如何,碲化鎘的穩(wěn)定性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于鎘單質(zhì),而水溶性則遠(yuǎn)遠(yuǎn)弱于鎘單質(zhì),因此它的毒性要比鎘單質(zhì)小很多。
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每平米碲化鎘薄膜太陽能電池的含鎘量要少于一節(jié)二號鎳鎘電池中的含鎘量。每平米碲化鎘電池含鎘量在7g左右,而二號鎳鎘電池則在10.5克左右。
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Cd per kW: 70 g/kW
Cd per MW: 70 kg/MW
Cd per GW: 70 t/GW
每平米光電轉(zhuǎn)換效率為10%的碲化鎘電池在標(biāo)準(zhǔn)日照下的轉(zhuǎn)換功率為100W,因此,平均每100W產(chǎn)量的碲化鎘薄膜太陽能電池將使用7克鎘,也就是每千瓦產(chǎn)量將使用70克鎘。
碲化鎘薄膜太陽能電池的平均效率在10%,使用壽命為30年,每平米含鎘量為7g。根據(jù)美國碲化鎘薄膜太陽能薄膜太陽能發(fā)電的平均水平,比如堪薩斯州,一平米光電轉(zhuǎn)換效率為10%的碲化鎘薄膜太陽能電池在30年中的發(fā)電量大約為5400千瓦時。也就是說,平均每克鎘所對應(yīng)的發(fā)電量為770千瓦時,或者說,每千瓦時的耗鎘量為0.001g。(注:此處耗鎘量指的是在碲化鎘薄膜太陽能電池中的使用量,而非釋放到環(huán)境中的鎘量。碲化鎘薄膜太陽能電池的鎘可以被回收。)。