太陽電池是一種對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種,如:單晶硅,多晶硅, 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)電過程。 P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結。
當光線照射太陽電池表面時,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結兩側集聚形成了電位差。
當外部接通電路時,在該電壓的作用下,將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的實質是:光子能量轉換成電能的過程。
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!
在中國,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,中國安裝了10.6吉瓦的新太陽能。使用粗略的數(shù)學運算(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,中國的運營太陽能容量為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中國市場的數(shù)億個面板,這些面板可能需要盡快處置。
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束時都會保持這種狀態(tài)。至少這是有關光伏(PV)太陽能電池板的常見擔憂。它們是一種可持續(xù)的能源,僅依賴于太陽輻射,并且能夠為我們的房屋供電。但是,如果太陽能電池板無法有效發(fā)揮作用,會發(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間?大多數(shù)人在考慮太陽能電池板時都會想到的一個問題。根據(jù)研究,太陽能電池板的使用壽命約為退役前的30年。
在光伏面板的使用壽命中,功率容量可能會降低20%。在初的10到12年之間,效率的降低幅度為10%,而達到25年時的效率降低幅度為20%。這些數(shù)字由大多數(shù)制造商保證。
盡管如此,經(jīng)驗表明,實際上,效率在25年后僅下降6%至8%。因此,太陽能電池板的使用壽命可能比官方規(guī)定的更長。高質量的光伏面板的使用壽命甚至可以達到30到40年,盡管功效降低,但此后仍然可以正常使用。
太陽能電池板的處置
從法規(guī)的角度來看,光伏板廢物仍屬于一般廢物分類。一個的例外是在歐盟層面,其中光伏電池板被定義為存在電子垃圾中的廢棄電氣和電子設備(WEEE)指令。因此,除其他法律框架外,該指令還規(guī)范了光伏面板廢物管理。
太陽能電池制造商受法律約束必須滿足特定的法律要求和回收標準,以確保太陽能電池板不會對環(huán)境造成負擔。那時,回收太陽能電池板的技術開始興起。