太陽(yáng)能發(fā)電板(Solar panel)是通過(guò)吸收太陽(yáng)光,將太陽(yáng)輻射能通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能的裝置,大部分太陽(yáng)能電池板的主要材料為“硅”,但因制作成本較大,以至于它普遍地使用還有一定的局限。
相對(duì)于普通電池和可循環(huán)充電電池來(lái)說(shuō),太陽(yáng)能電池屬于更節(jié)能環(huán)保的綠色產(chǎn)品。
材料分類(lèi)
當(dāng)前,晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是主要的光伏材料,其市場(chǎng)占有率在90%以上,而且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期也依然是太陽(yáng)能電池的主流材料。
多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)掌握在美、日、德等3個(gè)國(guó)家7個(gè)公司的10家工廠手中,形成技術(shù)封鎖、市場(chǎng)壟斷的狀況。
多晶硅的需求主要來(lái)自于半導(dǎo)體和太陽(yáng)能電池。按純度要求不同,分為電子級(jí)和太陽(yáng)能級(jí)。
其中,用于電子級(jí)多晶硅占55%左右,太陽(yáng)能級(jí)多晶硅占45%,隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,太陽(yáng)能電池對(duì)多晶硅需求量的增長(zhǎng)速度高于半導(dǎo)體多晶硅的發(fā)展,預(yù)計(jì)到2008年太陽(yáng)能多晶硅的需求量將超過(guò)電子級(jí)多晶硅。
太陽(yáng)能電池板包含許多有價(jià)值的元素,有可能在未來(lái)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(yáng)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(guò)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(jià)格會(huì)變得更高。
但是,回收太陽(yáng)能電池板并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程,因?yàn)樵S多有價(jià)值的元素分布在整個(gè)電池板上并與其他組件結(jié)合在一起。目前,將太陽(yáng)能電池板拆開(kāi)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(guò)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(yáng)能電池板還是可以回收利用的,大部分來(lái)自電池板的材料都可以重復(fù)使用。隨著太陽(yáng)能電池板安裝數(shù)量的增加,回收材料對(duì)環(huán)境的重要性將越來(lái)越高,隨著行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,其回收成本也將降低。
太陽(yáng)能電池板本身就是……?!翱沙掷m(xù)發(fā)展”:回收太陽(yáng)能電池板以制造更多的太陽(yáng)能電池板!
在中國(guó),絕大多數(shù)的太陽(yáng)能裝置都發(fā)生在過(guò)去十年中。由于太陽(yáng)能電池板的耐用性通常會(huì)持續(xù)超過(guò)其保證的25年,因此它們的回收利用還不是主要問(wèn)題。但是,前進(jìn)的道路很明確–回收太陽(yáng)能電池板的市場(chǎng)需求只會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加。
2017年,中國(guó)安裝了10.6吉瓦的新太陽(yáng)能。使用粗略的數(shù)學(xué)運(yùn)算(如果每個(gè)面板為300W),去年安裝了3,530萬(wàn)個(gè)新的太陽(yáng)能電池板。在2018年初,中國(guó)的運(yùn)營(yíng)太陽(yáng)能容量為53吉瓦。在大約30年的時(shí)間里,一波3,530萬(wàn)塊面板的使用壽命可能已到盡頭,這還不包括過(guò)去十年來(lái)淹沒(méi)中國(guó)市場(chǎng)的數(shù)億個(gè)面板,這些面板可能需要盡快處置。
既然我們知道太陽(yáng)能電池板可以回收利用,那么問(wèn)題是它給經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了什么其他好處(如果有的話)。顯然,將需要建立適當(dāng)?shù)奶?yáng)能電池板回收基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)管理將在不久的將來(lái)處置的大量光伏模塊。一旦到位,我們將目睹經(jīng)濟(jì)中的一些積極因素和新機(jī)會(huì)。
到2050年,光伏回收不僅會(huì)創(chuàng)造更多的綠色就業(yè)機(jī)會(huì),而且可回收價(jià)值約為110億英鎊。大量的涌入將使生產(chǎn)20億塊新面板成為可能,而無(wú)需投資原材料。這意味著僅通過(guò)重復(fù)使用以前使用的材料就能產(chǎn)生約630GW的能量。
由于太陽(yáng)能價(jià)格的持續(xù)下降,越來(lái)越多的家庭和企業(yè)選擇投資于太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。結(jié)果,在太陽(yáng)能電池回收領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)更多的經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)。