單體太陽(yáng)電池不能直接做電源使用。作電源必須將若干單體電池串、并聯(lián)連接和嚴(yán)密封裝成組件。光伏組件(也叫太陽(yáng)能電池板)是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中重要的部分。其作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,并送往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái),或推動(dòng)負(fù)載工作。
但是,隨著微型逆變器的使用,可以直接把光伏組件的電流源轉(zhuǎn)化成為40V左右的電壓源,就可以驅(qū)動(dòng)電器應(yīng)用我們的生活當(dāng)中。
同時(shí),光伏組件在不斷創(chuàng)新,由于光伏組件在業(yè)內(nèi)來(lái)講叫做中國(guó)制造,應(yīng)該有中國(guó)創(chuàng)造,進(jìn)而出現(xiàn)光伏組件的升級(jí)創(chuàng)新產(chǎn)品,如光伏陶瓷瓦,光伏彩鋼瓦,這類產(chǎn)品可以直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)建材瓦片,還有了光伏組件的功能,一旦步入通用市場(chǎng),將對(duì)光伏組件和傳統(tǒng)建材造成一定沖擊。
太陽(yáng)電池是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:?jiǎn)尉Ч瑁嗑Ч瑁?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(guò)程。 P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。
當(dāng)光線照射太陽(yáng)電池表面時(shí),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(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差。
當(dāng)外部接通電路時(shí),在該電壓的作用下,將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。
太陽(yáng)能電池板包含許多有價(jià)值的元素,有可能在未來(lái)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(yáng)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(guò)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(yáng)能電池板并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)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(yáng)能電池板拆開(kāi)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(guò)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(yáng)能電池板還是可以回收利用的,大部分來(lái)自電池板的材料都可以重復(fù)使用。隨著太陽(yáng)能電池板安裝數(shù)量的增加,回收材料對(duì)環(huán)境的重要性將越來(lái)越高,隨著行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,其回收成本也將降低。
基于薄膜的太陽(yáng)能電池板回收
相比之下,基于薄膜的面板的處理更為徹底。步是將它們放在切碎機(jī)中。然后,錘磨機(jī)確保所有顆粒不大于4-5mm,這是將內(nèi)部材料保持在一起的層壓破裂的尺寸,因此可以清除。與硅基光伏面板相反,其余物質(zhì)由固態(tài)和液態(tài)兩種材料組成。為了將它們分開(kāi),使用了旋轉(zhuǎn)螺釘,該螺釘基本上使固體部分在管內(nèi)旋轉(zhuǎn),而液體則滴入容器中。液體經(jīng)過(guò)沉淀和脫水過(guò)程以確保純度。生成的物質(zhì)經(jīng)過(guò)金屬處理,以完全分離出不同的半導(dǎo)體材料。后面的步驟取決于生產(chǎn)面板時(shí)使用的實(shí)際技術(shù)。但是,平均有95%的半導(dǎo)體材料可以重復(fù)使用。
固體物質(zhì)被所謂的夾層材料污染,它們的質(zhì)量較輕,可以通過(guò)振動(dòng)表面除去。后,材料經(jīng)過(guò)沖洗。剩下的是純玻璃,可以節(jié)省90%的玻璃元素,以便于重新制造。