太阳能发电板(Solar panel)是通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置,大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”,但因制作成本较大,以至于它普遍地使用还有一定的局限。
相对于普通电池和可循环充电电池来说,太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。
材料分类
当前,晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是主要的光伏材料,其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。
多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中,形成技术封锁、市场垄断的状况。
多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。按纯度要求不同,分为电子级和太阳能级。
其中,用于电子级多晶硅占55%左右,太阳能级多晶硅占45%,随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展,预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。
如今,太阳能电池板通常可保证至少在其额定功率的80%下工作20至30年,但是一旦其有效的能源生产寿命期满,太阳能电池板回收是否可行,会发生什么呢?这些问题尤为重要,因为过去十年来安装的太阳能电池板的浪潮越来越接近终的更换日期,而效率较低的旧电池板现在可以在“使用”日期之前更换掉。预计太阳能电池板废物的数量将从2020年的不到25万吨成倍增加,到2030年将超过100万吨,到2050年将超过1000万吨。
因此,回收太阳能电池板是太阳能行业目前和未来都面临的挑战之一。专家建议,到2050年,太阳能电池板中超过其主要用途的可重复使用材料的价值可能达到150亿美元。
那么这对于太阳能安装商公司意味着什么呢?他们中的许多人都对其供应链和废物流的可持续性进行了高度调整。这里介绍一下太阳能电池板的回收过程以及贵公司在更换现有太阳能装置时可回收太阳能电池板的选项。
基于薄膜的太阳能电池板回收
相比之下,基于薄膜的面板的处理更为彻底。步是将它们放在切碎机中。然后,锤磨机确保所有颗粒不大于4-5mm,这是将内部材料保持在一起的层压破裂的尺寸,因此可以清除。与硅基光伏面板相反,其余物质由固态和液态两种材料组成。为了将它们分开,使用了旋转螺钉,该螺钉基本上使固体部分在管内旋转,而液体则滴入容器中。液体经过沉淀和脱水过程以确保纯度。生成的物质经过金属处理,以完全分离出不同的半导体材料。后面的步骤取决于生产面板时使用的实际技术。但是,平均有95%的半导体材料可以重复使用。
固体物质被所谓的夹层材料污染,它们的质量较轻,可以通过振动表面除去。后,材料经过冲洗。剩下的是纯玻璃,可以节省90%的玻璃元素,以便于重新制造。
光伏生产商与政府机构合作,并提出了解决太阳能浪费的几种方法。
太阳能板废料
实际上,如果不进行回收利用流程,到2050年,将有6000万吨的PV板废物掩埋。由于所有PV电池均包含一定量的有毒物质,因此这将真正成为一种不太可持续的能源采购方式。
太阳能电池板回收流程
太阳能电池板有两种主要类型,需要使用不同的回收方法。两种类型(基于硅和基于薄膜)都可以使用不同的工业流程进行回收。目前,基于硅的面板更为普遍,尽管这并不意味着基于薄膜的电池的材料就不会有太大的价值。
关于太阳能电池板的回收利用的研究已经产生了许多技术。其中一些甚至达到了惊人的96%的回收效率,但目的是在将来提高标准。