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(duì)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(chǎng)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(chǎng)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(jí)和太陽能級(jí)。
其中,用于電子級(jí)多晶硅占55%左右,太陽能級(jí)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(duì)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(jí)多晶硅。
太陽能電池板是通過吸收太陽光,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。
太陽能電池板的使用壽命由電池片,鋼化玻璃,EVA,TPT等的材質(zhì)決定,一般會(huì)用好一點(diǎn)材料的廠家做出來的電池板使用壽命可以達(dá)到25年,但隨著環(huán)境的影響,太陽能電池板的材料會(huì)隨著時(shí)間的變化而老化。
應(yīng)用領(lǐng)域:
1、石油、海洋、氣象領(lǐng)域:石油管道和水庫閘門陰極保護(hù)太陽能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測(cè)設(shè)備、氣象/水文觀測(cè)設(shè)備等。
2、燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。
3、光伏電站:10KW-50MW獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光(柴)互補(bǔ)電站、各種大型停車廠充電站等。
4、太陽能建筑:將太陽能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合,使得未來的大型建筑實(shí)現(xiàn)電力自給,是未來一大發(fā)展方向。
硅基太陽能電池板回收
硅基光伏面板的回收過程始于拆卸實(shí)際產(chǎn)品以分離鋁和玻璃部件。幾乎所有(95%)的玻璃都可以重復(fù)使用,而所有外部金屬零件都用于重新模制電池框架。其余材料在熱處理單元中于500°C進(jìn)行處理,以簡(jiǎn)化電池元件之間的結(jié)合。由于的熱量,封裝的塑料會(huì)蒸發(fā),從而使硅電池隨時(shí)可以進(jìn)行進(jìn)一步處理。支撐技術(shù)可確保甚至不浪費(fèi)這種塑料,因此可將其重新用作熱源以進(jìn)行進(jìn)一步的熱處理。
熱處理后,將綠色硬件物理分離。其中的80%可以很容易地重復(fù)使用,而其余的則可以進(jìn)一步完善。硅顆粒(稱為晶圓)會(huì)被酸腐蝕掉。破碎的晶圓將融化以再次用于制造新的硅模塊,從而使硅材料的回收率達(dá)到了85%。
為了減少全球變暖的影響,世界上許多國家已經(jīng)開發(fā)并使用可再生能源來減少溫室氣體排放。在這方面,歐洲聯(lián)盟(EU)發(fā)揮了帶頭作用,到2020年將碳排放降低20%,這是大多數(shù)發(fā)達(dá)國家都追求的高目標(biāo)。采取的眾多選擇之一是用太陽能替代化石燃料??梢酝ㄟ^通過熱質(zhì)或光伏(PV)設(shè)備捕獲太陽能來產(chǎn)生電(Desideri等,2013)。根據(jù)美國能源部提交的白皮書(美國能源部,2010年),光伏技術(shù)在過去十年中已有顯著進(jìn)步,大大降低了太陽能電池的制造成本,從1990年代后期的8美元/瓦降低到了8美元/瓦。美國的公用事業(yè)規(guī)模系統(tǒng)的價(jià)格在2010年將低于$3.50/W。歐洲($5.00/W),中國($4.42/W)和日本($5.02/W)的安裝成本與美國的公用事業(yè)規(guī)模項(xiàng)目的安裝成本相當(dāng),盡管對(duì)于小型住宅應(yīng)用而言,安裝成本通常更高(Branker等,2011)。根據(jù)Razykov等。(2011年),光伏發(fā)電市場(chǎng)目前以并網(wǎng)住宅系統(tǒng)為主(>40%)。模塊價(jià)格在$3.0–4.5/peakwatt范圍內(nèi)(系統(tǒng)價(jià)格在$5–7/W)。美國能源部預(yù)測(cè),到2015年,太陽能的成本將降低至公用事業(yè)0.06美元/千瓦時(shí),商業(yè)0.08美元/千瓦時(shí),住宅應(yīng)用0.10美元/千瓦時(shí)(Razykov等人,2011年)。這應(yīng)該鼓勵(lì)其他許多國家通過太陽能發(fā)電來補(bǔ)充其能源需求(Dincer,2011;Solangi等,2011;Wang和Qiu,2009;Tour等,2011;Liou,2010)。歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(huì)(EPIA)預(yù)測(cè),到2040年,光伏能源可能占世界電力需求的14%(Marwede和Reller,2012年)。