太阳能电池板的平均寿命约为20至30年。随着光伏产业的快速发展,建立了大量的太阳能生产企业,大量生产太阳能组件。25年后,太阳能组件已经逐渐完成了它的生命历程,并已走向衰落。据统计。到2050年,太阳能电池板的废料将高达数千万吨!
废弃的太阳能电池板必须回收利用,对环境负责。
它可以回收95%的晶体硅光伏板材料。以前,老化或损坏的太阳能板通常被送到玻璃回收设施,那里只有玻璃和铝框架被回收。剩下的被送进水泥炉焚烧。此外,玻璃回收厂只能回收太阳能电池板上的特殊玻璃,与其他普通玻璃混合,造成浪费。
光伏板也有寿命。含有重金属和有机物的废弃光伏板将被转化为电子垃圾。如果处理不当,会给环境带来巨大的污染,这与发展清洁能源的初衷背道而驰。
幸运的是,光伏组件中的大部分材料都是可回收的,除了玻璃、铝等可回收材料外,还包括银、镓、铟等稀有金属。
太阳能电池板是一种将太阳辐射能直接转化为电能的装置。迄今为止,已经研究了100多种不同材料、结构、应用和形式的太阳能电池。由于种类繁多,分类方法也多种多样。
硅太阳能电池板
硅太阳能电池板是指以硅为基础的太阳能电池板。硅是应用广泛的太阳能电池材料,包括单晶硅太阳能电池板、多晶硅太阳能电池板、非晶硅太阳能电池板和微晶硅太阳能电池板。
(1)单晶硅太阳电池板
单晶硅太阳能电池是由单晶硅制成的太阳能电池板,是早发展和成熟的技术。与其他电池相比,单晶硅太阳能电池板性能稳定,转换效率高。目前,大规模生产商用电池的效率已达到17%-22%。
由于技术的进步,价格也在下降,一度长期占据的市场份额,但由于生产成本高,多晶硅太阳能电池板自1998年以来,年产量已超过多晶硅。
然而,在下一个千年里,单晶硅太阳能电池板将继续发展。通过大规模生产和超薄开发,有望进一步降低成本,保持较高的市场份额。
非晶硅太阳电池板
非晶硅太阳能电池板的厚度小于lum,小于晶硅太阳能电池板厚度的1/100,可以节省硅材料的短缺,大大降低制造成本。由于分解沉积温度较低(200℃左右),能耗小,成本较低,适合大规模生产。单片电池面积大(如0.5mx1.0米),整洁美观。
在太阳光谱可见范围内,非晶硅的吸收系数比晶硅大一个数量级。非晶硅太阳电池板的光谱响应峰值与太阳光谱的峰值接近。由于非晶硅材料的本征吸收系数很大,因此非晶硅太阳能电池板在弱光下的发电能力远高于晶硅太阳能电池板。
1980年非晶硅太阳能电池板商业化后,日本三洋电机股份有限公司率先制造了计算器电源。此后,其应用范围逐渐从手表、计算器、玩具等多种电子消费品扩展到家用光伏发电厂。非晶硅太阳能电池板具有成本低、生产规模大、与建筑一体化等优点,具有巨大的市场潜力。
收回厂能够收回晶体硅光伏板中绝大部分的资料,典型的晶体硅太阳能电池板由65-75%的玻璃、10-15%的铝制结构、10%的塑料和3-5%的硅制成。这家收回厂能够对其95%的资料进行分拆、分拣、处理和收回。
而此前,老化或破损的太阳能电池板通常被送到玻璃收回设施中,仅对玻璃和铝结构进行收回。而剩余的资料会被送往水泥炉中作焚烧处理。
分拣好的资料经过处理与包装后,会被送往不同的行业进行再利用。其中,碎玻璃被送往玻璃制造业;铝制结构被送往铝精炼厂;废塑料可作为燃料使用在水泥厂;收回后的硅能够在贵金属工业被再利用;后,剩余的缆线和接头会被压碎后以铜珠的方式出售。
国际可再生能源署(IRENA)的一项研究证实:到2050年,国际范围内作废的光伏电池板数量将达到数千万吨(特别是在我国、美国、日本、印度和德国)——收回后价值将超过150亿美元。