Untersuchung kristalliner Photovoltaikmodule bezüglich ihrer Recyclierbarkeit

Bachelorarbeit aus dem Jahr 2014 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Wirtschaftsingenieurwesen, Note: 1,0, Universität Augsburg (Lehrstuhl für Production & Supply Chain Management), Sprache: Deutsch, Abstract: 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.