太陽(yáng)能電池板本身就是……。“可持續(xù)發(fā)展”:回收太陽(yáng)能電池板以制造更多的太陽(yáng)能電池板!
在美國(guó),絕大多數(shù)的太陽(yáng)能裝置都發(fā)生在過(guò)去十年中。由于太陽(yáng)能電池板的耐用性通常會(huì)持續(xù)超過(guò)其保證的25年,因此它們的回收利用還不是主要問(wèn)題。但是,前進(jìn)的道路很明確–回收太陽(yáng)能電池板的市場(chǎng)需求只會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加。
2017年,美國(guó)安裝了10.6吉瓦的新太陽(yáng)能。使用粗略的數(shù)學(xué)運(yùn)算(如果每個(gè)面板為300W),去年安裝了3,530萬(wàn)個(gè)新的太陽(yáng)能電池板。在2018年初,美國(guó)的運(yùn)營(yíng)太陽(yáng)能容量為53吉瓦。在大約30年的時(shí)間里,一波3,530萬(wàn)塊面板的使用壽命可能已到盡頭,這還不包括過(guò)去十年來(lái)淹沒(méi)美國(guó)市場(chǎng)的數(shù)億個(gè)面板,這些面板可能需要盡快處置。
直到近,老化的或破損的太陽(yáng)能電池板通常已在通用玻璃回收設(shè)施中進(jìn)行回收,這些設(shè)施僅回收其玻璃和鋁制框架,并將其特種玻璃與其他玻璃混合。其余的經(jīng)常在水泥爐中燃燒。
不僅回收材料的美元價(jià)值顯著,而且增加太陽(yáng)能電池板回收設(shè)施還將增加可提供的就業(yè)機(jī)會(huì)和創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)。因此,有效地回收利用太陽(yáng)能電池板符合我們的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境利益。
如前所述,太陽(yáng)能電池板包含許多必須分解的不同組件。這需要專(zhuān)門(mén)的回收過(guò)程:
去除鋁條和電纜。
切割并壓碎太陽(yáng)能電池板。
為了去除半導(dǎo)體膜,將硫酸和過(guò)氧化氫添加到轉(zhuǎn)鼓中并緩慢攪拌5-6小時(shí)
分離出EVA覆蓋的玻璃。
然后將玻璃移到振動(dòng)篩上。這有助于去除輸送機(jī)收集的EVA。將玻璃清洗干凈并準(zhǔn)備回收。
用氫氧化鈉分離金屬。然后可以將它們收集起來(lái)并用于制造新的太陽(yáng)能電池板。
上述過(guò)程確保了約92%的太陽(yáng)能電池板被回收。
如今,太陽(yáng)能電池板通常可保證至少在其額定功率的80%下工作20至30年,但是一旦其有效的能源生產(chǎn)壽命期滿(mǎn),太陽(yáng)能電池板回收是否可行,會(huì)發(fā)生什么呢?這些問(wèn)題尤為重要,因?yàn)檫^(guò)去十年來(lái)安裝的太陽(yáng)能電池板的浪潮越來(lái)越接近終的更換日期,而效率較低的舊電池板現(xiàn)在可以在“使用”日期之前更換掉。預(yù)計(jì)太陽(yáng)能電池板廢物的數(shù)量將從2020年的不到25萬(wàn)噸成倍增加,到2030年將超過(guò)100萬(wàn)噸,到2050年將超過(guò)1000萬(wàn)噸。
因此,回收太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能行業(yè)目前和未來(lái)都面臨的挑戰(zhàn)之一。專(zhuān)家建議,到2050年,太陽(yáng)能電池板中超過(guò)其主要用途的可重復(fù)使用材料的價(jià)值可能達(dá)到150億美元。
單晶硅光伏電池是目前所有種類(lèi)的太陽(yáng)能電池中光電轉(zhuǎn)換效率的,但制作成本很大,以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝,因此其堅(jiān)固耐用,使用壽命一般可達(dá)15年,可達(dá)25年。
多晶硅光伏電池電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少,其光電轉(zhuǎn)換效率約12%左右 。從制作成本上來(lái)講,比單晶硅太陽(yáng)能電池要便宜一些,材料制造簡(jiǎn)便,節(jié)約電耗,總的生產(chǎn)成本較低,因此得到大量發(fā)展。此外,多晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽(yáng)能電池短。從性能價(jià)格比來(lái)講,單晶硅太陽(yáng)能電池還略好。