太陽電池是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:單晶硅,多晶硅, 非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。
它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)以晶體硅為例描述光發(fā)電過程。 P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。
當(dāng)光線照射太陽電池表面時(shí),一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了躍遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差。
當(dāng)外部接通電路時(shí),在該電壓的作用下,將會(huì)有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過程的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。
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(jià)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(jī)太陽能電池。
3、化學(xué)染料電池板:染料敏化太陽能電池。
太陽能電池板本身就是……。“可持續(xù)發(fā)展”:回收太陽能電池板以制造更多的太陽能電池板!
在中國,絕大多數(shù)的太陽能裝置都發(fā)生在過去十年中。由于太陽能電池板的耐用性通常會(huì)持續(xù)超過其保證的25年,因此它們的回收利用還不是主要問題。但是,前進(jìn)的道路很明確–回收太陽能電池板的市場需求只會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加。
2017年,中國安裝了10.6吉瓦的新太陽能。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3,530萬個(gè)新的太陽能電池板。在2018年初,中國的運(yùn)營太陽能容量為53吉瓦。在大約30年的時(shí)間里,一波3,530萬塊面板的使用壽命可能已到盡頭,這還不包括過去十年來淹沒中國市場的數(shù)億個(gè)面板,這些面板可能需要盡快處置。
基于薄膜的太陽能電池板回收
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。