回收硅,銀,銅和鋁等貴重金屬已成為緊迫的問題,因為報廢的光伏組件需要在不久的將來進行回收以滿足大多數(shù)國家的法律要求。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年金屬價格計算,晶體型光伏模塊中的Si價值估計約為$95/kW。以當(dāng)前30吉瓦/年的裝機容量計算,光伏組件中的金屬價值代表了寶貴的資源,應(yīng)在未來回收。到2040年和2050年,報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)晶硅組件上進行的實驗測試可以通過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%級的Si產(chǎn)物。在1520oC的條件下,使用CaO–CaF2–SiO2爐渣混合物進行進一步的火法冶煉,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
業(yè)界已經(jīng)認識到影響光伏組件回收的兩個主要因素。由于Cd,Pb等的污染,廢物和舊模塊的產(chǎn)生(歐盟自2012年起將其分類為WEEE,必須由供應(yīng)商在報廢時收集)導(dǎo)致了環(huán)境問題。潛在的原材料短缺也引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。據(jù)專家稱,由于產(chǎn)生的廢物量仍然太小而無法在經(jīng)濟上進行回收,因此目前無法回收光伏組件。但是,根據(jù)歐洲光伏組件回收協(xié)會(PVCycle,2011年),到2030年,光伏組件產(chǎn)生的廢物預(yù)計將超過13萬噸,這對于其回收而言是可持續(xù)的水平。
光伏生產(chǎn)商與政府機構(gòu)合作,并提出了解決太陽能浪費的幾種方法。
太陽能板廢料
實際上,如果不進行回收利用流程,到2050年,將有6000萬噸的PV板廢物掩埋。由于所有PV電池均包含一定量的有毒物質(zhì),因此這將真正成為一種不太可持續(xù)的能源采購方式。
太陽能電池板回收流程
太陽能電池板有兩種主要類型,需要使用不同的回收方法。兩種類型(基于硅和基于薄膜)都可以使用不同的工業(yè)流程進行回收。目前,基于硅的面板更為普遍,盡管這并不意味著基于薄膜的電池的材料就不會有太大的價值。
關(guān)于太陽能電池板的回收利用的研究已經(jīng)產(chǎn)生了許多技術(shù)。其中一些甚至達到了驚人的96%的回收效率,但目的是在將來提高標準。
多晶硅太陽能電池 多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多,但是多晶硅太陽能電池的光電轉(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,比單晶硅太陽能電池要便宜一些,材料制造簡便,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,多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。從性能價格比來講,單晶硅太陽能電池還略好。
太陽能電池板可以分為:
1、晶體硅電池板:多晶硅太陽能電池、單晶硅太陽能電池。
2、非晶硅電池板:薄膜太陽能電池、有機太陽能電池。
3、化學(xué)染料電池板:染料敏化太陽能電池。