Ogniwa słoneczne składają się głównie ze wzbogaconego krzemu.
Krzem jest nietoksycznym metalem, półprzewodnikiem, który
wykorzystuje się głównie w przemyśle elektronicznym. W czasie
eksploatacji ogniwa słoneczne nie emitują żadnych toksycznych
związków, jedynie przyjazny środowisku "prąd słoneczny".
Krzem wykorzystywany do produkcji ogniw słonecznych jest w pełni
nietoksyczny. Jest on drugim najliczniej występującym w skorupie
ziemskiej pierwiastkiem. Również nowe technologie, takie jak ogniwa
miedź-ind-diselen albo kadmowo-tellurowe w porównaniu z innymi
formami produkcji energii nie stanowią znaczącego zagrożenia dla
środowiska.
Aby krzem mógł zostać użyty do produkcji ogniw słonecznych, musi
być najpierw oczyszczony i wzbogacony o obce atomy. Zapotrzebowanie
na czysty krzem jest w dużej mierze zaspokajane dzięki odpadom z
przemysłu elektronicznego. W związku z ogromną ekspansją rynku
energii słonecznej, popyt na czysty krzem przewyższa obecną podaż.
Obecnie w budowie jest kilka zakładów do produkcji krzemu, w
szczególności przeznaczonych na potrzeby sektora energii
słonecznej. Pierwsze z nich zostały oddane w 2007 roku.
Ogniwa słoneczne w porównaniu z konwencjonalnymi źródłami
energii takimi jak węgiel, ropa, gaz czy energia atomowa mają
znikomy wpływ na środowisko oraz stanowią minimalne zagrożenie dla
otocznia. Konwencjonalne źródła energii stanowią zarówno globalne
(emisja dwutlenku węgla) jak i długotrwałe (np. problem utylizacji
odpadów radioaktywnych) zagrożenie. Odnosi się to do regularnego
użytkowania. Jeśli wyobrazimy sobie panele słoneczne eksploatowane
przez 30 lat, nie produkujące przy tym żadnych zanieczyszczeń jasne
stanie się, że szkody poniesione przez środowisko będą bardzo
znikome.
Proces produkcji ogniw słonecznych jest dobrze rozwinięty i
sprawdzony. Z chemicznego i toksykologicznego punktu widzenia,
nawet masowa produkcja ogniw słonecznych nie spowoduje żadnych
poważnych problemów zdrowotnych ani środowiskowych.
Opracowano różne metody recyklingu krzemu z ogniw słonecznych.
Obecnie, głównym problemem jest demontaż ogniw na ich elementy
składowe. Jako, że ogniwa słoneczne nie zawierają żadnych
toksycznych elementów, nie pozostawiają szkodliwych odpadów. Przy
odpowiedniej technice produkcji, systemy fotowoltaiczne mogą
podlegać pełnemu recyklingowi. Szkło i krzem są bardzo proste w
recyklingu. Bardziej problematyczne jest rozmontowanie zespołów
złożonych, które zawierają również syntetyki. BP Solar bada
(osiągając dobre rezultaty) metody recyklingu ogniw słonecznych z
modułów za pomocą rozkładu chemicznego. Dzięki recyklingowi ogniw
słonecznych poza oszczędnością energii, można uzyskać znaczącą
redukcję kosztów. W przyszłości moduły słoneczne będą konstruowane
w taki sposób, aby zapewnić realnie pełny recykling. W przypadku,
gdy system fotowoltaiczny się zużyje, recyklingowi można poddać
wszystkie jego elementy. Ogniwa słoneczne muszą być "odświeżane",
do kolejnego cyklu używalności można wykorzystać to samo szkło.
Proces recyklingu cechuje się dobrym bilansem energetyczny, jeśli
więc nawet krzem (w zależności od metody) nie może być wykorzystany
do konstrukcji ogniw słonecznych, ale może zostać użyty w innych
gałęziach przemysłu metalurgicznego wkład energetyczny w przypadku
recyklingu jest mniejszy niż przy produkcji nowego krzemu.
Ciepło ze słońca