從資源利用的角度來看,廢棄光伏板中其實蘊含著大量可回收資源,若不加以回收利用,無疑是一種的資源浪費。國際能源署(IEA)的報告指出,如果不進行有效回收,到 2050 年,全球光伏板可能會產(chǎn)生 1000 萬噸以上的廢棄物,這對環(huán)境造成的壓力將難以承受。所以,太陽能光伏板的回收工作刻不容緩,它不僅關(guān)系到環(huán)境保護,還與資源的可持續(xù)利用緊密相連。
薄膜太陽能板有著特的魅力,它采用薄膜材料制成,輕薄柔性的特性使其適合曲面和便攜式應(yīng)用。在建筑集成方面,它可以巧妙地融入建筑設(shè)計中,不占過多空間的同時,為建筑物增添能源收集的功能。在戶外活動時,薄膜太陽能板制成的移動充電設(shè)備可以為手機、平板等電子設(shè)備充電,讓人們在享受戶外樂趣的同時,不用擔(dān)心電子設(shè)備電量不足。甚至在航空航天領(lǐng)域,它也能發(fā)揮作用,為航天器提供能源支持。
銅線與銀焊接點的回收也至關(guān)重要。由于銅和銀在光伏板中的比例雖然較少,但它們價值較高,所以回收過程十分關(guān)鍵。一般會采用化學(xué)方法或電解法來提取銅線和銀焊接點中的金屬。化學(xué)方法可能會使用特定的化學(xué)試劑,與金屬發(fā)生反應(yīng),將其從其他雜質(zhì)中分離出來;電解法則是利用電流的作用,在特定的電解液中使金屬離子在電極上析出,從而實現(xiàn)金屬的提純和回收。
光—熱—電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電,一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣,再驅(qū)動汽輪機發(fā)電。個過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程;后一個過程是熱—電轉(zhuǎn)換過程,與普通的火力發(fā)電一樣。太陽能熱發(fā)電的缺點是效率很低而成本很高,估計它的投資至少要比普通火電站貴5~10倍。一座1000MW的太陽能熱電站需要投資20~25億美元,平均1kW的投資為2000~2500美元。因此,只能小規(guī)模地應(yīng)用于特殊的場合,而大規(guī)模利用在經(jīng)濟上很不合算,還不能與普通的火電站或核電站相競爭。
太陽能板通常由硅、玻璃和鋁等材料組成,這些材料可以進行回收和再利用。回收太陽能板的過程包括以下步驟: 1. 拆卸:將太陽能板上的電線、支架等部件拆卸下來。 2. 分類:將不同材質(zhì)的部件分類,例如硅片、鋁框架、玻璃等。 3. 破碎:將硅片進行破碎,將玻璃進行磨碎處理。 4. 分離:通過物理或化學(xué)方法將硅片中的有害物質(zhì)如鉛、鎘等進行分離。 5. 再利用:將分離出來的材料進行再利用,例如將硅片用于制造新的太陽能板,將玻璃用于制造建筑材料等。 需要注意的是,回收太陽能板的過程需要的設(shè)備和技術(shù),因此一般需要找的回收公司或機構(gòu)進行處理。
能夠使半導(dǎo)體產(chǎn)生光電效應(yīng)的光的大波長同該半導(dǎo)體的禁帶寬度相關(guān),譬如晶體硅的禁帶寬度在室溫下約為1.155eV,因此波長小于1100nm的光線才可以使晶體硅產(chǎn)生光電效應(yīng)。 太陽電池發(fā)電是一種可再生的環(huán)保發(fā)電方式,發(fā)電過程中不會產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體,不會對環(huán)境造成污染。按照制作材料分為硅基半導(dǎo)體電池、CdTe薄膜電池、CIGS薄膜電池、染料敏化薄膜電池、有機材料電池等。其中硅電池又分為單晶電池、多晶電池和無定形硅薄膜電池等。對于太陽電池來說重要的參數(shù)是轉(zhuǎn)換效率,在實驗室所研發(fā)的硅基太陽能電池中,單晶硅電池效率為25.0%,多晶硅電池效率為20.4%,CIGS薄膜電池效率達19.6%,CdTe薄膜電池效率達16.7%,非晶硅(無定形硅)薄膜電池的效率為10.1%