太陽能電池板本身就是……?!翱沙掷m(xù)發(fā)展”:回收太陽能電池板以制造更多的太陽能電池板!
在美國,絕大多數(shù)的太陽能裝置都發(fā)生在過去十年中。由于太陽能電池板的耐用性通常會持續(xù)超過其保證的25年,因此它們的回收利用還不是主要問題。但是,前進(jìn)的道路很明確–回收太陽能電池板的市場需求只會隨著時間的推移而增加。
2017年,美國安裝了10.6吉瓦的新太陽能。使用粗略的數(shù)學(xué)運(yùn)算(如果每個面板為300W),去年安裝了3,530萬個新的太陽能電池板。在2018年初,美國的運(yùn)營太陽能容量為53吉瓦。在大約30年的時間里,一波3,530萬塊面板的使用壽命可能已到盡頭,這還不包括過去十年來淹沒美國市場的數(shù)億個面板,這些面板可能需要盡快處置。
由于在中國家庭和企業(yè)中安裝了數(shù)百萬個太陽能電池板,環(huán)保主義者對他們終的棄置提出了擔(dān)憂。太陽能電池板可以回收。這很重要,因為2018年初的估計表明中國安裝了890億磅(4450萬噸)太陽能組件?;厥詹粌H是必要的。它還可以產(chǎn)生數(shù)十億美元的可回收資產(chǎn)。
如何回收太陽能電池板?
首先,每個模塊的主要組件都需要分開。硅太陽能電池組件由三種高度可回收利用的材料制成:玻璃,塑料和鋁。分離這些材料需要時間,并且需要先進(jìn)的設(shè)備。但是,有機(jī)硅模塊可以通過移除鋁框架來回收,該框架可以100%回收,這意味著模塊中的所有鋁都可以再次使用。接下來,分離模塊的玻璃成分。該過程沿傳送帶發(fā)生。取回所有玻璃后,其中的95%可重復(fù)使用。然后將其余的太陽能電池加熱到500°C(約932°F),以蒸發(fā)所有痕量的塑料,從而簡化了分離過程。一旦硅晶片被蝕刻掉,就可以將其熔煉成可重復(fù)使用的零件。
太陽能電池板包含許多有價值的元素,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,價格會變得更高。
但是,回收太陽能電池板并不是一個簡單的過程,因為許多有價值的元素分布在整個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。
單晶硅光伏電池是目前所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率的,但制作成本很大,以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進(jìn)行封裝,因此其堅固耐用,使用壽命一般可達(dá)15年,可達(dá)25年。
多晶硅光伏電池電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少,其光電轉(zhuǎn)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(chǎn)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。