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太阳能电池板回收的机会

发布时间:2019-11-11 16:56人气:

  能源行业一直在经历着根本性的变化,向可再生能源采购的逐步转变是显而易见的。但是,并非所有看起来可持续的东西在其生命周期结束时都会保持这种状态。至少这是有关光伏(PV)太阳能电池板的最常见担忧。它们是一种可持续的能源,仅依赖于太阳辐射,并且能够为我们的房屋供电。但是,如果太阳能电池板无法有效发挥作用,会发生什么情况?
 
  太阳能电池板的使用寿命
 
  太阳能电池板能使用多长时间?大多数人在考虑太阳能电池板时都会想到的一个问题。根据研究,太阳能电池板的使用寿命约为退役前的30年。

 
  在光伏面板的使用寿命中,功率容量可能会降低20%。在最初的10到12年之间,效率的最大降低幅度为10%,而达到25年时的效率降低幅度最大为20%。这些数字由大多数制造商保证。
 
  尽管如此,经验表明,实际上,效率在25年后仅下降6%至8%。因此,太阳能电池板的使用寿命可能比官方规定的更长。高质量的光伏面板的使用寿命甚至可以达到30到40年,尽管功效降低,但此后仍然可以正常使用。
 
  太阳能电池板的处置
 
  从法规的角度来看,光伏板废物仍属于一般废物分类。一个唯一的例外是在欧盟层面,其中光伏电池板被定义为存在电子垃圾中的废弃电气和电子设备(WEEE)指令。因此,除其他法律框架外,该指令还规范了光伏面板废物管理。
 
  太阳能电池制造商受法律约束必须满足特定的法律要求和回收标准,以确保太阳能电池板不会对环境造成负担。那时,回收太阳能电池板的技术开始兴起。
 
  光伏生产商与政府机构合作,并提出了解决太阳能浪费的几种方法。
 
  太阳能板废料
 
  实际上,如果不进行回收利用流程,到2050年,将有6000万吨的PV板废物掩埋。由于所有PV电池均包含一定量的有毒物质,因此这将真正成为一种不太可持续的能源采购方式。
 
  太阳能电池板回收流程
 
  太阳能电池板有两种主要类型,需要使用不同的回收方法。两种类型(基于硅和基于薄膜)都可以使用不同的工业流程进行回收。目前,基于硅的面板更为普遍,尽管这并不意味着基于薄膜的电池的材料就不会有太大的价值。
 
  关于太阳能电池板的回收利用的研究已经产生了许多技术。其中一些甚至达到了惊人的96%的回收效率,但目的是在将来提高标准。
 
  硅基太阳能电池板回收
 
  硅基光伏面板的回收过程始于拆卸实际产品以分离铝和玻璃部件。几乎所有(95%)的玻璃都可以重复使用,而所有外部金属零件都用于重新模制电池框架。其余材料在热处理单元中于500°C进行处理,以简化电池元件之间的结合。由于极高的热量,封装的塑料会蒸发,从而使硅电池随时可以进行进一步处理。支撑技术可确保甚至不浪费这种塑料,因此可将其重新用作热源以进行进一步的热处理。
 
  热处理后,将绿色硬件物理分离。其中的80%可以很容易地重复使用,而其余的则可以进一步完善。硅颗粒(称为晶圆)会被酸腐蚀掉。破碎的晶圆将融化以再次用于制造新的硅模块,从而使硅材料的回收率达到了85%。
 
  基于薄膜的太阳能电池板回收
 
  相比之下,基于薄膜的面板的处理更为彻底。第一步是将它们放在切碎机中。然后,锤磨机确保所有颗粒不大于4-5mm,这是将内部材料保持在一起的层压破裂的尺寸,因此可以清除。与硅基光伏面板相反,其余物质由固态和液态两种材料组成。为了将它们分开,使用了旋转螺钉,该螺钉基本上使固体部分在管内旋转,而液体则滴入容器中。
 
  液体经过沉淀和脱水过程以确保纯度。生成的物质经过金属处理,以完全分离出不同的半导体材料。后面的步骤取决于生产面板时使用的实际技术。但是,平均有95%的半导体材料可以重复使用。
 
  固体物质被所谓的夹层材料污染,它们的质量较轻,可以通过振动表面除去。最后,材料经过冲洗。剩下的是纯玻璃,可以节省90%的玻璃元素,以便于重新制造。
 
  太阳能废物管理的未来收益
 
  既然我们知道太阳能电池板可以回收利用,那么问题是它给经济带来了什么其他好处(如果有的话)。显然,将需要建立适当的太阳能电池板回收基础设施来管理将在不久的将来处置的大量光伏模块。一旦到位,我们将目睹经济中的一些积极因素和新机会。
 
  到2050年,光伏回收不仅会创造更多的绿色就业机会,而且可回收价值约为110亿英镑。大量的涌入将使生产20亿块新面板成为可能,而无需投资原材料。这意味着仅通过重复使用以前使用的材料就能产生约630GW的能量。
 
  由于太阳能价格的持续下降,越来越多的家庭和企业选择投资于太阳能发电系统。结果,在太阳能电池回收领域将出现更多的经济机会。

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