太陽能電池板的平均壽命約為20至30年。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,建立了大量的太陽能生產(chǎn)企業(yè),大量生產(chǎn)太陽能組件。25年后,太陽能組件已經(jīng)逐漸完成了它的生命歷程,并已走向衰落。據(jù)統(tǒng)計。到2050年,太陽能電池板的廢料將高達數(shù)千萬噸!
廢棄的太陽能電池板必須回收利用,對環(huán)境負責(zé)。
它可以回收95%的晶體硅光伏板材料。以前,老化或損壞的太陽能板通常被送到玻璃回收設(shè)施,那里只有玻璃和鋁框架被回收。剩下的被送進水泥爐焚燒。此外,玻璃回收廠只能回收太陽能電池板上的特殊玻璃,與其他普通玻璃混合,造成浪費。
光伏板也有壽命。含有重金屬和有機物的廢棄光伏板將被轉(zhuǎn)化為電子垃圾。如果處理不當(dāng),會給環(huán)境帶來巨大的污染,這與發(fā)展清潔能源的初衷背道而馳。
幸運的是,光伏組件中的大部分材料都是可回收的,除了玻璃、鋁等可回收材料外,還包括銀、鎵、銦等稀有金屬。
多晶硅太陽電池板回收
在制造多晶硅太陽能電池板時,作為原材料的高純硅不是被拉成單一產(chǎn)品,而是后來被澆鑄成正方龍日晶硅錠的不同取向,然后用切割機切割成薄片,再加工成電池。因為硅片是由幾個不同大小和取向的晶粒組成的。
因此,多晶硅太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率低于單晶硅太陽能電池板。大規(guī)模生產(chǎn)的商用多晶硅太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率高達16%-19%。
由于其制造成本低,近年來發(fā)展迅速,已成為太陽能電池的產(chǎn)量和市場份額。
廢硅料回收時需要注意的問題有哪些?
回收單個多晶硅時應(yīng)注意什么?在廢棄的多晶硅基料中,可能會有氣味,這些氣味與原材料直接相關(guān)。
光伏行業(yè)的人們需要知道,單晶硅和多晶硅在整個行業(yè)中都扮演著重要的角色。在專業(yè)的回收廢硅料時應(yīng)該注意的問題有哪些?在單個廢硅料還原過程中還原氫,氯化氫,三氯硅烷和四氯化硅會導(dǎo)致資源浪費和環(huán)境污染。大多數(shù)多晶硅生產(chǎn)公司都使用閉環(huán)多晶硅生產(chǎn)來提高生產(chǎn)率,這基本可以滿足環(huán)境保護的要求,但是這是大投資面臨的問題。按材料回收計算,每年可節(jié)省2.48億元按目前的市場價格計算,相當(dāng)于每公斤多晶硅可節(jié)省成本248元。
可以看出,回收廢硅料在回收行業(yè)中起著重要的作用。
回收太陽能發(fā)電板如何工作?
在物理學(xué)中,太陽能是基于光伏效應(yīng)的。在光伏效應(yīng)中,兩種不同的材料緊密接觸并在暴露于光或其他輻射能時產(chǎn)生電壓。在太陽能中,這些材料屬于半導(dǎo)體的一類。它不是在特定條件下電子流過的導(dǎo)體或絕緣體。太陽能行業(yè)中常用的半導(dǎo)體是硅。當(dāng)光子將電子與材料分離時,回收太陽能發(fā)電板就會發(fā)電。實際上,太陽能電池板由一系列稱為太陽能電池的小單元組成,這些單元實際上將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。典型的太陽能電池板還包括金屬框架,玻璃外殼和各種布線,以從硅框架吸收電流。由于太陽能電池板會產(chǎn)生直流電,因此需要逆變器在家中將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。類型的半導(dǎo)體傾向于吸收少量的正電荷,而N型的半導(dǎo)體則帶有負電荷。半導(dǎo)體材料通常摻雜有雜質(zhì),硅和鍺之類的晶體通常不允許電子從原子自由移動,從而更容易提供或接受電子。這與電池另一個電極上的負電壓非常相似。
半導(dǎo)體是P和N兩種類型之一。每個回收太陽能發(fā)電板將其中兩個半導(dǎo)體夾在中間。一個是P型,另一個是N型(看起來像電池)。電子可以從一側(cè)自由地傳遞到另一側(cè),但不能以相反的方向通過。想象一個山丘,一個電子很容易從山丘下降(到N側(cè)),但不能爬升(到P側(cè))。當(dāng)電子上升到激發(fā)態(tài)時,會消耗從入射光接收的能量,這會發(fā)生。如果材料不形成結(jié),則自由電子終將返回基態(tài)。另外,由于電子僅在單個方向上從N流動到P,因此通過光電效應(yīng)產(chǎn)生直流電。該電流與電池電壓一起定義了太陽能電池可以產(chǎn)生的功率(或瓦特數(shù))。通常,每個具有足夠能量的光子都會發(fā)射一個電子,從而形成一個“空穴”。電場將電子移動到N側(cè),將空穴移動到P側(cè)。