Fotovoltika je v súčasnosti spolu s vodnou a veternou výrobou elektrickej energiou najčastejšie využívaným obnoviteľným zdrojom energie. Ako píše známy popularizátor vedy Václav Smil vo svojej knihe Energia, fotovoltická premena slnečného svetla na elektrickú energiu je najatraktívnejšia zo všetkých obnoviteľných zdrojov hneď z troch dôvodov:

1. bezkonkurenčná veľkosť zdroja (slnko),
2. vysoká hustota výkonu
3. logické výhody samotnej technológie (tichá prevádzka, jednoduchá modulárnosť samotných fotovoltických panelov atď.)

Práve teraz je už úplne bežné, že prvé nainštalované fotovoltické panely dosiahujú koniec svojej životnosti a stávajú sa odpadom.

Čo sa dá s takýmito panelmi robiť a dajú sa takéto panely recyklovať?

Odpadové fotovoltické panely sú špecifickým druhom elektroodpadu. Ako je známe, elektroodpad je jedným z najrozmanitejších odpadov vôbec. V elektrozariadeniach sa nachádzajú materiály ako železné kovy, plasty, sklo, ako aj neželezné kovy, napríklad meď, hliník a mnoho ďalších materiálov. Výrobcovia fotovoltických panelov sú v rámci rozšírenej zodpovednosti povinní zabezpečiť zber a recykláciu fotovoltických panelov po skončení ich životnosti. Spotrebitelia pri kúpe nových výrobkov platia recyklačný poplatok a výrobca potom na základe zmluvy odvádza tieto peniaze do tzv. Organizácie zodpovednosti výrobcov.

Cieľom je efektívne plnenie zákonných povinností výrobcov fotovoltických panelov a zabezpečenie zberu a recyklácie s čo najvyšším zhodnotením všetkých obsiahnutých materiálov. Smernica a zákon o odpadoch ukladajú výrobcom elektronického odpadu povinné ciele zberu a recyklácie. Podľa zákona musí byť miera materiálového zhodnotenia fotovoltického panelu najmenej 80 % hmotnosti.

Z hľadiska funkcie fotovoltického panelu možno materiály a látky rozdeliť do troch skupín. Sú to vodiče, najmä kovy, ktoré majú veľký počet voľných elektrónov a sú najbežnejšími vodičmi. Potom sú tu nevodiče, čo sú látky, ktoré neobsahujú žiadne voľné náboje, a teda nevedú elektrický prúd. Typickými izolátormi sú napríklad plasty alebo sklo. Nakoniec existujú polovodiče, čo sú látky, ktoré sa za určitých podmienok správajú ako nevodiče, ale môžu sa správať ako vodiče, keď sa podmienky zmenia a môže nimi prechádzať elektrický prúd. Najčastejšie používaným polovodičovým materiálom vo fotovoltike je kremík (Si). V menšom rozsahu to môže byť arzenid gálitý, telurid kadmia (CdTe) alebo selenid medi a india. A samozrejme existujú aj čisto špeciálne polovodiče z organických materiálov.

Pre optimálne nakladanie s odpadom z fotovoltiky, je potrebné:

1. Maximalizovať využitie recyklovateľných a často cenných materiálov, ktoré fotovoltika obsahuje. Z fotovoltického odpadu možno získať materiály ako sklo, hliník, kremík, striebro, meď a iné kovy (Zn, Ni, Sn, Pb, Cd, Ga, ln, Se, Te). Všetky tieto materiály sa dajú recyklovať a opätovne použiť s dobrou účinnosťou, napr. na výrobu nových panelov.
2. Kontrolovať tok toxických prvkov, ktoré môžu byť obsiahnuté vo fotovoltike. Napríklad olovo, selén alebo kadmium.

Ak sa pozrieme na prvky a materiály obsiahnuté vo fotovoltickom odpade globálne, na našej Zemi existujú len dva druhy zdrojov – prírodné zdroje a antropogénne zdroje. Medzi prírodné zdroje patria napríklad primárne suroviny, ktoré získavame priamo z prírody. Na druhej strane antropogénne zdroje boli vytvorené alebo premenené človekom, napríklad na technológie, ako je fotovoltika. Masívna ťažba hornín a nerastov mení prírodné zdroje na antropogénne. V niektorých prípadoch je táto premena taká významná, že antropogénne toky už prekonali prírodné toky energie. Napríklad už spomínaný tok toxického kadmia spojený s ľudskou činnosťou je približne trikrát až štyrikrát väčší ako prirodzený tok spôsobený eróziou, počasím alebo sopečnou činnosťou. Aj preto sa súčasná geologická éra niekedy označuje ako antropocén, keďže ľudská činnosť sa stala globálnou geofyzikálnou silou a hnacou silou globálnych environmentálnych zmien.

Aby bol antropocén udržateľný, musíme brať do úvahy často veľmi komplikovaný environmentálny kontext. Výroba elektrickej energie z kadmiových fotovoltických panelov má približne desaťkrát nižšiu vodnú stopu (spotrebu vody) ako výroba energie z kremíkových panelov, a to z dôvodu vysokej spotreby energie pri výrobe elektronického kremíka. Na druhej strane je kadmium toxické, zatiaľ čo kremík je jedným z najbežnejších prvkov na našej Zemi. Treba tiež spomenúť, že podiel kadmiových fotovoltických panelov je v Európe aj celosvetovo menší ako 5 %.

V každom prípade je výroba elektrickej energie na báze fotovoltiky stále výrazne šetrnejšia k životnému prostrediu ako výroba elektrickej energie z uhlia alebo jadrovej energie. Ak si ako ukazovateľ zoberieme spomínanú potrebu vody, na výrobu 1 kWh elektrickej energie z fotovoltických panelov CdTe je potrebných 2,3 litra vody v porovnaní s 32 litrami vody v prípade kremíkových panelov, čo je porovnateľné s výrobou elektrickej energie z vodných priehrad. Na výrobu 1 kWh z uhlia sa spotrebuje 170 litrov vody a z jadrovej energie 69 litrov – v oboch prípadoch podstatne viac ako z fotovoltiky. Je zrejmé, že fotovoltika bude tvoriť čoraz väčšiu časť energetického mixu a odpadové hospodárstvo s tým musí počítať.