回收太陽能發(fā)電板如何工作?

在物理學(xué)中，太陽能是基于光伏效應(yīng)的。在光伏效應(yīng)中，兩種不同的材料緊密接觸并在暴露于光或其他輻射能時(shí)產(chǎn)生電壓。在太陽能中，這些材料屬于半導(dǎo)體的一類。它不是在特定條件下電子流過的導(dǎo)體或絕緣體。太陽能行業(yè)中常用的半導(dǎo)體是硅。當(dāng)光子將電子與材料分離時(shí)，回收太陽能發(fā)電板就會發(fā)電。實(shí)際上，太陽能電池板由一系列稱為太陽能電池的小單元組成，這些單元實(shí)際上將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。典型的太陽能電池板還包括金屬框架，玻璃外殼和各種布線，以從硅框架吸收電流。由于太陽能電池板會產(chǎn)生直流電，因此需要逆變器在家中將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。類型的半導(dǎo)體傾向于吸收少量的正電荷，而N型的半導(dǎo)體則帶有負(fù)電荷。半導(dǎo)體材料通常摻雜有雜質(zhì)，硅和鍺之類的晶體通常不允許電子從原子自由移動(dòng)，從而更容易提供或接受電子。這與電池另一個(gè)電極上的負(fù)電壓非常相似。

收回廠能夠收回晶體硅光伏板中絕大部分的資料，典型的晶體硅太陽能電池板由65-75%的玻璃、10-15%的鋁制結(jié)構(gòu)、10%的塑料和3-5%的硅制成。這家收回廠能夠?qū)ζ?5%的資料進(jìn)行分拆、分揀、處理和收回。

而此前，老化或破損的太陽能電池板通常被送到玻璃收回設(shè)施中，僅對玻璃和鋁結(jié)構(gòu)進(jìn)行收回。而剩余的資料會被送往水泥爐中作焚燒處理。

分揀好的資料經(jīng)過處理與包裝后，會被送往不同的行業(yè)進(jìn)行再利用。其中，碎玻璃被送往玻璃制造業(yè);鋁制結(jié)構(gòu)被送往鋁精煉廠;廢塑料可作為燃料使用在水泥廠;收回后的硅能夠在貴金屬工業(yè)被再利用;后，剩余的纜線和接頭會被壓碎后以銅珠的方式出售。

國際可再生能源署(IRENA)的一項(xiàng)研究證實(shí)：到2050年，國際范圍內(nèi)作廢的光伏電池板數(shù)量將達(dá)到數(shù)千萬噸(特別是在我國、美國、日本、印度和德國)——收回后價(jià)值將超過150億美元。

收回其中碳化硅的辦法過程如下：

1)過濾：將包括碳化硅、硅、雜質(zhì)及渙散液的含硅砂漿過濾，得到初步濾除渙散液含雜質(zhì)的碳化硅/硅混合物;

2)殘液去除：對初步濾除渙散液含雜質(zhì)的碳化硅/硅混合物進(jìn)行加熱，溫度>250℃，使殘留的渙散液蒸發(fā)，取得含雜質(zhì)的碳化硅/硅混合物;

3)酸洗除雜質(zhì)：將含雜質(zhì)的碳化硅/硅混合物浸置于酸性溶液或包括有助劑的酸性溶液中，經(jīng)過酸性溶液溶解碳化硅/硅混合物中的雜質(zhì)，再過濾去除溶有雜質(zhì)的酸性溶液，取得初步去除雜質(zhì)的碳化硅/硅混合物;

4)硅溶解：將去除雜質(zhì)的碳化硅/硅混合物置于堿性溶液中，使堿性溶液溶解該碳化硅/硅混合物中的硅，取得溶有硅的堿性溶液和碳化硅沉淀;

5)堿液去除：去除溶有硅的堿性溶液，取得純化的碳化硅。

太陽能電池板是一種將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。迄今為止，已經(jīng)研究了100多種不同材料、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用和形式的太陽能電池。由于種類繁多，分類方法也多種多樣。

硅太陽能電池板

硅太陽能電池板是指以硅為基礎(chǔ)的太陽能電池板。硅是應(yīng)用廣泛的太陽能電池材料，包括單晶硅太陽能電池板、多晶硅太陽能電池板、非晶硅太陽能電池板和微晶硅太陽能電池板。

(1)單晶硅太陽電池板

單晶硅太陽能電池是由單晶硅制成的太陽能電池板，是早發(fā)展和成熟的技術(shù)。與其他電池相比，單晶硅太陽能電池板性能穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換效率高。目前，大規(guī)模生產(chǎn)商用電池的效率已達(dá)到17%-22%。

由于技術(shù)的進(jìn)步，價(jià)格也在下降，一度長期占據(jù)的市場份額，但由于生產(chǎn)成本高，多晶硅太陽能電池板自1998年以來，年產(chǎn)量已超過多晶硅。

然而，在下一個(gè)千年里，單晶硅太陽能電池板將繼續(xù)發(fā)展。通過大規(guī)模生產(chǎn)和超薄開發(fā)，有望進(jìn)一步降低成本，保持較高的市場份額。