Design and manufacturing of solar panels in the circular economy model

Abstract

[EN] The deployment of renewable energy is a crucial strategy for combating climate change. However, the circular economy of the photovoltaic industry globally and in countries with significant Photovoltaic (PV) panel installations is still in its nascent stages. This is particularly relevant in light of the imminent challenge of managing the growing number of PV panels reaching the end of their lifespan. In the previous century, PV panels were designed with durability as the primary objective, with the intention of ensuring a long service life for the panels. Consequently, this has resulted in challenges pertaining to the recycling process. Therefore, the majority of research conducted within the PV industry and the broader field of the circular economy has concentrated on the issue of waste management. However, in a circular economy model, the initial design phase is of great importance to optimize the recycling of materials, which in turn determines the efficiency of the subsequent production phase as well as the effectiveness of the recycling phase. Thus, further research is required on the other phases of the PV industry under the circular economy model. This Master thesis , aims to provide a summary and analysis of the elements that should be considered in the current design and production phases. Secondly, as Europe and China are the primary drivers of global clean energy growth, this thesis also examines the support currently provided to the PV industry in Europe and China within the circular economy framework. This analysis aims to inform the development and advancement of the PV industry under the circular economy model, focusing on utilizing macro-level policies.

[ES] El despliegue de energías renovables es una estrategia crucial para combatir el cambio climático. Sin embargo, la economía circular de la industria fotovoltaica a nivel mundial y en países con importantes instalaciones de paneles fotovoltaicos (FV) se encuentra aún en una fase incipiente. Esto es especialmente relevante ante el inminente reto de gestionar el creciente número de paneles fotovoltaicos que llegan al final de su vida útil. En el siglo pasado, los paneles fotovoltaicos se diseñaban con la durabilidad como objetivo principal, con la intención de garantizar una larga vida útil. En consecuencia, esto ha dado lugar a retos relacionados con el proceso de reciclaje. Por lo tanto, la mayoría de las investigaciones realizadas en la industria fotovoltaica y en el campo más amplio de la economía circular se han centrado en la cuestión de la gestión de residuos. Sin embargo, en un modelo de economía circular, la fase inicial de diseño es de gran importancia para optimizar el reciclaje de materiales, lo que a su vez determina la eficiencia de la fase posterior de producción, así como la eficacia de la fase de reciclaje. Por lo tanto, es necesario seguir investigando sobre las demás fases de la industria fotovoltaica en el marco del modelo de economía circular. Esta tesis de máster tiene como objetivo proporcionar un resumen y análisis de los elementos que deben considerarse en las fases actuales de diseño y producción. En segundo lugar, dado que Europa y China son los principales impulsores del crecimiento mundial de las energías limpias, esta tesis también examina el apoyo que se presta actualmente a la industria fotovoltaica en Europa y China en el marco de la economía circular. Este análisis pretende informar sobre el desarrollo y el avance de la industria fotovoltaica en el marco del modelo de economía circular, centrándose en el uso de políticas a nivel macro.