太陽電池是一種對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種,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型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結。
當光線照射太陽電池表面時,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結兩側集聚形成了電位差。
當外部接通電路時,在該電壓的作用下,將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的實質是:光子能量轉換成電能的過程。
太陽能發(fā)電板(Solar panel)是通過吸收太陽光,將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應直接或間接轉換成電能的裝置,大部分太陽能電池板的主要材料為“硅”,但因制作成本較大,以至于它普遍地使用還有一定的局限。
相對于普通電池和可循環(huán)充電電池來說,太陽能電池屬于更節(jié)能環(huán)保的綠色產品。
材料分類
當前,晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是主要的光伏材料,其市場占有率在90%以上,而且在今后相當長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料。
多晶硅材料的生產技術長期以來掌握在美、日、德等3個國家7個公司的10家工廠手中,形成技術封鎖、市場壟斷的狀況。
多晶硅的需求主要來自于半導體和太陽能電池。按純度要求不同,分為電子級和太陽能級。
其中,用于電子級多晶硅占55%左右,太陽能級多晶硅占45%,隨著光伏產業(yè)的迅猛發(fā)展,太陽能電池對多晶硅需求量的增長速度高于半導體多晶硅的發(fā)展,預計到2008年太陽能多晶硅的需求量將超過電子級多晶硅。
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換效率則要降低不少,其光電轉換效率約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、化學染料電池板:染料敏化太陽能電池。
既然我們知道太陽能電池板可以回收利用,那么問題是它給經濟帶來了什么其他好處(如果有的話)。顯然,將需要建立適當?shù)奶柲茈姵匕寤厥栈A設施來管理將在不久的將來處置的大量光伏模塊。一旦到位,我們將目睹經濟中的一些積極因素和新機會。
到2050年,光伏回收不僅會創(chuàng)造更多的綠色就業(yè)機會,而且可回收價值約為110億英鎊。大量的涌入將使生產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使用以前使用的材料就能產生約630GW的能量。
由于太陽能價格的持續(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)。結果,在太陽能電池回收領域將出現(xiàn)更多的經濟機會。