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(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)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(chǎn)品。
材料分類
當(dāng)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(dāng)長的一段時(shí)期也依然是太陽能電池的主流材料。
多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長期以來掌握在美、日、德等3個(gè)國家7個(gè)公司的10家工廠手中,形成技術(shù)封鎖、市場壟斷的狀況。
多晶硅的需求主要來自于半導(dǎo)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(chǎn)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(dǎo)體多晶硅的發(fā)展,預(yù)計(jì)到2008年太陽能多晶硅的需求量將超過電子級多晶硅。
太陽能電池板包含許多有價(jià)值的元素,有可能在未來的面板中重新使用。例如,稀土元素(例如鎵和銦)通常用于太陽能電池板的光伏電池中,而銅線和硅則用于電池板的布線中。銀也是一種可回收的金屬。重要的是,這些元素通常是通過采礦生產(chǎn)的,這是昂貴的,并且隨著地球上這些元素的供應(yīng)進(jìn)一步枯竭,價(jià)格會(huì)變得更高。
但是,回收太陽能電池板并不是一個(gè)簡單的過程,因?yàn)樵S多有價(jià)值的元素分布在整個(gè)電池板上并與其他組件結(jié)合在一起。目前,將太陽能電池板拆開以回收稀土元素,銅,硅,玻璃和其他零件,需要耗費(fèi)大量人力且昂貴的過程。硅基光伏面板需要刮掉硅片然后融化,而薄膜光伏面板則需要用酸清洗以去除薄膜。
盡管如此,太陽能電池板還是可以回收利用的,大部分來自電池板的材料都可以重復(fù)使用。隨著太陽能電池板安裝數(shù)量的增加,回收材料對環(huán)境的重要性將越來越高,隨著行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,其回收成本也將降低。
能源行業(yè)一直在經(jīng)歷著根本性的變化,向可再生能源采購的逐步轉(zhuǎn)變是顯而易見的。但是,并非所有看起來可持續(xù)的東西在其生命周期結(jié)束時(shí)都會(huì)保持這種狀態(tài)。至少這是有關(guān)光伏(PV)太陽能電池板的常見擔(dān)憂。它們是一種可持續(xù)的能源,僅依賴于太陽輻射,并且能夠?yàn)槲覀兊姆课莨╇?。但是,如果太陽能電池板無法有效發(fā)揮作用,會(huì)發(fā)生什么情況?
太陽能電池板的使用壽命
太陽能電池板能使用多長時(shí)間?大多數(shù)人在考慮太陽能電池板時(shí)都會(huì)想到的一個(gè)問題。根據(jù)研究,太陽能電池板的使用壽命約為退役前的30年。
光伏生產(chǎn)商與政府機(jī)構(gòu)合作,并提出了解決太陽能浪費(fèi)的幾種方法。
太陽能板廢料
實(shí)際上,如果不進(jìn)行回收利用流程,到2050年,將有6000萬噸的PV板廢物掩埋。由于所有PV電池均包含一定量的有毒物質(zhì),因此這將真正成為一種不太可持續(xù)的能源采購方式。
太陽能電池板回收流程
太陽能電池板有兩種主要類型,需要使用不同的回收方法。兩種類型(基于硅和基于薄膜)都可以使用不同的工業(yè)流程進(jìn)行回收。目前,基于硅的面板更為普遍,盡管這并不意味著基于薄膜的電池的材料就不會(huì)有太大的價(jià)值。
關(guān)于太陽能電池板的回收利用的研究已經(jīng)產(chǎn)生了許多技術(shù)。其中一些甚至達(dá)到了驚人的96%的回收效率,但目的是在將來提高標(biāo)準(zhǔn)。