回收太陽(yáng)能發(fā)電板如何工作?

在物理學(xué)中，太陽(yáng)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(yáng)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(guò)的導(dǎo)體或絕緣體。太陽(yáng)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(yáng)能發(fā)電板就會(huì)發(fā)電。實(shí)際上，太陽(yáng)能電池板由一系列稱為太陽(yáng)能電池的小單元組成，這些單元實(shí)際上將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。典型的太陽(yáng)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(yáng)能電池板會(huì)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。

半導(dǎo)體是P和N兩種類型之一。每個(gè)回收太陽(yáng)能發(fā)電板將其中兩個(gè)半導(dǎo)體夾在中間。一個(gè)是P型，另一個(gè)是N型(看起來(lái)像電池)。電子可以從一側(cè)自由地傳遞到另一側(cè)，但不能以相反的方向通過(guò)。想象一個(gè)山丘，一個(gè)電子很容易從山丘下降(到N側(cè))，但不能爬升(到P側(cè))。當(dāng)電子上升到激發(fā)態(tài)時(shí)，會(huì)消耗從入射光接收的能量，這會(huì)發(fā)生。如果材料不形成結(jié)，則自由電子終將返回基態(tài)。另外，由于電子僅在單個(gè)方向上從N流動(dòng)到P，因此通過(guò)光電效應(yīng)產(chǎn)生直流電。該電流與電池電壓一起定義了太陽(yáng)能電池可以產(chǎn)生的功率(或瓦特?cái)?shù))。通常，每個(gè)具有足夠能量的光子都會(huì)發(fā)射一個(gè)電子，從而形成一個(gè)“空穴”。電場(chǎng)將電子移動(dòng)到N側(cè)，將空穴移動(dòng)到P側(cè)。

太陽(yáng)能電池板是一種將太陽(yáng)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(yáng)能電池。由于種類繁多，分類方法也多種多樣。

硅太陽(yáng)能電池板

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

(1)單晶硅太陽(yáng)電池板

單晶硅太陽(yáng)能電池是由單晶硅制成的太陽(yáng)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(yáng)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(zhǎng)期占據(jù)的市場(chǎng)份額，但由于生產(chǎn)成本高，多晶硅太陽(yáng)能電池板自1998年以來(lái)，年產(chǎn)量已超過(guò)多晶硅。

然而，在下一個(gè)千年里，單晶硅太陽(yáng)能電池板將繼續(xù)發(fā)展。通過(guò)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(chǎng)份額。

隨著過(guò)去幾年全球太陽(yáng)能制造業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)，全球?qū)⒃谖磥?lái)幾年內(nèi)迎來(lái)一波光伏板“報(bào)廢潮”，到2050年甚至達(dá)到數(shù)千萬(wàn)噸!

不久前，歐洲光伏板回收工廠投產(chǎn)，光伏組件材料回收效率超過(guò)95%。

歐洲光伏板回收工廠

該工廠能夠回收95%的晶體硅光伏板材料。以前，老化或損壞的太陽(yáng)能板通常被送到玻璃回收設(shè)施，那里只有玻璃和鋁框架被回收。剩下的被送進(jìn)水泥爐焚燒。此外，玻璃回收廠只能回收太陽(yáng)能電池板的玻璃，并與其他普通玻璃混合，造成浪費(fèi)。