回收硅,銀,銅和鋁等貴重金屬已成為緊迫的問題,因?yàn)閳?bào)廢的光伏組件需要在不久的將來進(jìn)行回收以滿足大多數(shù)國(guó)家的法律要求。人們感興趣的是用于晶圓和半導(dǎo)體生產(chǎn)的高純度硅(>99.9%)的回收和再循環(huán)。按2012年金屬價(jià)格計(jì)算,晶體型光伏模塊中的Si價(jià)值估計(jì)約為$95/kW。以當(dāng)前30吉瓦/年的裝機(jī)容量計(jì)算,光伏組件中的金屬價(jià)值代表了寶貴的資源,應(yīng)在未來回收。到2040年和2050年,報(bào)廢光伏組件的回收將分別提供超過88,000和207,000tpa的Si。這占模塊制造所需硅的50%以上。在結(jié)晶硅組件上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)測(cè)試可以通過HNO3/NaOH浸出從摻雜的Si中去除Al,Ag和Ti以及其他金屬離子,回收出>99.98%級(jí)的Si產(chǎn)物。在1520oC的條件下,使用CaO–CaF2–SiO2爐渣混合物進(jìn)行進(jìn)一步的火法冶煉,以清除酸浸后的殘留金屬,終可生產(chǎn)出>99.998%的品位Si。提出了一種基于HNO3/NaOH浸出和隨后熔煉的工藝,用于從廢棄或回收的光伏組件中回收
基于薄膜的太陽(yáng)能電池板回收
相比之下,基于薄膜的面板的處理更為徹底。步是將它們放在切碎機(jī)中。然后,錘磨機(jī)確保所有顆粒不大于4-5mm,這是將內(nèi)部材料保持在一起的層壓破裂的尺寸,因此可以清除。與硅基光伏面板相反,其余物質(zhì)由固態(tài)和液態(tài)兩種材料組成。為了將它們分開,使用了旋轉(zhuǎn)螺釘,該螺釘基本上使固體部分在管內(nèi)旋轉(zhuǎn),而液體則滴入容器中。液體經(jīng)過沉淀和脫水過程以確保純度。生成的物質(zhì)經(jīng)過金屬處理,以完全分離出不同的半導(dǎo)體材料。后面的步驟取決于生產(chǎn)面板時(shí)使用的實(shí)際技術(shù)。但是,平均有95%的半導(dǎo)體材料可以重復(fù)使用。
固體物質(zhì)被所謂的夾層材料污染,它們的質(zhì)量較輕,可以通過振動(dòng)表面除去。后,材料經(jīng)過沖洗。剩下的是純玻璃,可以節(jié)省90%的玻璃元素,以便于重新制造。
太陽(yáng)能電池板包含許多有價(jià)值的元素,有可能在未來的面板中重新使用。例如,稀土元素(例如鎵和銦)通常用于太陽(yáng)能電池板的光伏電池中,而銅線和硅則用于電池板的布線中。銀也是一種可回收的金屬。重要的是,這些元素通常是通過采礦生產(chǎn)的,這是昂貴的,并且隨著地球上這些元素的供應(yīng)進(jìn)一步枯竭,價(jià)格會(huì)變得更高。
但是,回收太陽(yáng)能電池板并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過程,因?yàn)樵S多有價(jià)值的元素分布在整個(gè)電池板上并與其他組件結(jié)合在一起。目前,將太陽(yáng)能電池板拆開以回收稀土元素,銅,硅,玻璃和其他零件,需要耗費(fèi)大量人力且昂貴的過程。硅基光伏面板需要刮掉硅片然后融化,而薄膜光伏面板則需要用酸清洗以去除薄膜。
盡管如此,太陽(yáng)能電池板還是可以回收利用的,大部分來自電池板的材料都可以重復(fù)使用。隨著太陽(yáng)能電池板安裝數(shù)量的增加,回收材料對(duì)環(huán)境的重要性將越來越高,隨著行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,其回收成本也將降低。
多晶硅太陽(yáng)能電池 多晶硅太陽(yáng)電池的制作工藝與單晶硅太陽(yáng)電池差不多,但是多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(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)格比來講,單晶硅太陽(yáng)能電池還略好。
太陽(yáng)能電池板可以分為:
1、晶體硅電池板:多晶硅太陽(yáng)能電池、單晶硅太陽(yáng)能電池。
2、非晶硅電池板:薄膜太陽(yáng)能電池、有機(jī)太陽(yáng)能電池。
3、化學(xué)染料電池板:染料敏化太陽(yáng)能電池。