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
為了減少全球變暖的影響,世界上許多國(guó)家已經(jīng)開發(fā)并使用可再生能源來減少溫室氣體排放。在這方面,歐洲聯(lián)盟(EU)發(fā)揮了帶頭作用,到2020年將碳排放降低20%,這是大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家都追求的高目標(biāo)。采取的眾多選擇之一是用太陽能替代化石燃料??梢酝ㄟ^通過熱質(zhì)或光伏(PV)設(shè)備捕獲太陽能來產(chǎn)生電(Desideri等,2013)。根據(jù)美國(guó)能源部提交的白皮書(美國(guó)能源部,2010年),光伏技術(shù)在過去十年中已有顯著進(jìn)步,大大降低了太陽能電池的制造成本,從1990年代后期的8美元/瓦降低到了8美元/瓦。美國(guó)的公用事業(yè)規(guī)模系統(tǒng)的價(jià)格在2010年將低于$3.50/W。歐洲($5.00/W),中國(guó)($4.42/W)和日本($5.02/W)的安裝成本與美國(guó)的公用事業(yè)規(guī)模項(xiàng)目的安裝成本相當(dāng),盡管對(duì)于小型住宅應(yīng)用而言,安裝成本通常更高(Branker等,2011)。根據(jù)Razykov等。(2011年),光伏發(fā)電市場(chǎng)目前以并網(wǎng)住宅系統(tǒng)為主(>40%)。模塊價(jià)格在$3.0–4.5/peakwatt范圍內(nèi)(系統(tǒng)價(jià)格在$5–7/W)。美國(guó)能源部預(yù)測(cè),到2015年,太陽能的成本將降低至公用事業(yè)0.06美元/千瓦時(shí),商業(yè)0.08美元/千瓦時(shí),住宅應(yīng)用0.10美元/千瓦時(shí)(Razykov等人,2011年)。這應(yīng)該鼓勵(lì)其他許多國(guó)家通過太陽能發(fā)電來補(bǔ)充其能源需求(Dincer,2011;Solangi等,2011;Wang和Qiu,2009;Tour等,2011;Liou,2010)。歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(huì)(EPIA)預(yù)測(cè),到2040年,光伏能源可能占世界電力需求的14%(Marwede和Reller,2012年)。
既然我們知道太陽能電池板可以回收利用,那么問題是它給經(jīng)濟(jì)帶來了什么其他好處(如果有的話)。顯然,將需要建立適當(dāng)?shù)奶柲茈姵匕寤厥栈A(chǔ)設(shè)施來管理將在不久的將來處置的大量光伏模塊。一旦到位,我們將目睹經(jīng)濟(jì)中的一些積極因素和新機(jī)會(huì)。
到2050年,光伏回收不僅會(huì)創(chuàng)造更多的綠色就業(yè)機(jī)會(huì),而且可回收價(jià)值約為110億英鎊。大量的涌入將使生產(chǎn)20億塊新面板成為可能,而無需投資原材料。這意味著僅通過重復(fù)使用以前使用的材料就能產(chǎn)生約630GW的能量。
由于太陽能價(jià)格的持續(xù)下降,越來越多的家庭和企業(yè)選擇投資于太陽能發(fā)電系統(tǒng)。結(jié)果,在太陽能電池回收領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)更多的經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)。
太陽能電池板是通過吸收太陽光,將太陽輻射能通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。
太陽能電池板的使用壽命由電池片,鋼化玻璃,EVA,TPT等的材質(zhì)決定,一般會(huì)用好一點(diǎn)材料的廠家做出來的電池板使用壽命可以達(dá)到25年,但隨著環(huán)境的影響,太陽能電池板的材料會(huì)隨著時(shí)間的變化而老化。
應(yīng)用領(lǐng)域:
1、石油、海洋、氣象領(lǐng)域:石油管道和水庫閘門陰極保護(hù)太陽能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測(cè)設(shè)備、氣象/水文觀測(cè)設(shè)備等。
2、燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營(yíng)燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。
3、光伏電站:10KW-50MW獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光(柴)互補(bǔ)電站、各種大型停車廠充電站等。
4、太陽能建筑:將太陽能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合,使得未來的大型建筑實(shí)現(xiàn)電力自給,是未來一大發(fā)展方向。