回收硅,銀,銅和鋁等貴重金屬已成為緊迫的問(wèn)題,因?yàn)閳?bào)廢的光伏組件需要在不久的將來(lái)進(jìn)行回收以滿(mǎn)足大多數(shù)國(guó)家的法律要求。人們感興趣的是用于晶圓和半導(dǎo)體生產(chǎn)的高純度硅(>99.9%)的回收和再循環(huán)。按2012年金屬價(jià)格計(jì)算,晶體型光伏模塊中的Si價(jià)值估計(jì)約為$95/kW。以當(dāng)前30吉瓦/年的裝機(jī)容量計(jì)算,光伏組件中的金屬價(jià)值代表了寶貴的資源,應(yīng)在未來(lái)回收。到2040年和2050年,報(bào)廢光伏組件的回收將分別提供超過(guò)88,000和207,000tpa的Si。這占模塊制造所需硅的50%以上。在結(jié)晶硅組件上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)測(cè)試可以通過(guò)HNO3/NaOH浸出從摻雜的Si中去除Al,Ag和Ti以及其他金屬離子,回收出>99.98%級(jí)的Si產(chǎn)物。在1520oC的條件下,使用CaO–CaF2–SiO2爐渣混合物進(jìn)行進(jìn)一步的火法冶煉,以清除酸浸后的殘留金屬,終可生產(chǎn)出>99.998%的品位Si。提出了一種基于HNO3/NaOH浸出和隨后熔煉的工藝,用于從廢棄或回收的光伏組件中回收
光伏生產(chǎn)商與政府機(jī)構(gòu)合作,并提出了解決太陽(yáng)能浪費(fèi)的幾種方法。
太陽(yáng)能板廢料
實(shí)際上,如果不進(jìn)行回收利用流程,到2050年,將有6000萬(wàn)噸的PV板廢物掩埋。由于所有PV電池均包含一定量的有毒物質(zhì),因此這將真正成為一種不太可持續(xù)的能源采購(gòu)方式。
太陽(yáng)能電池板回收流程
太陽(yáng)能電池板有兩種主要類(lèi)型,需要使用不同的回收方法。兩種類(lèi)型(基于硅和基于薄膜)都可以使用不同的工業(yè)流程進(jìn)行回收。目前,基于硅的面板更為普遍,盡管這并不意味著基于薄膜的電池的材料就不會(huì)有太大的價(jià)值。
關(guān)于太陽(yáng)能電池板的回收利用的研究已經(jīng)產(chǎn)生了許多技術(shù)。其中一些甚至達(dá)到了驚人的96%的回收效率,但目的是在將來(lái)提高標(biāo)準(zhǔn)。
太陽(yáng)能電池板是通過(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。
太陽(yáng)能電池板的使用壽命由電池片,鋼化玻璃,EVA,TPT等的材質(zhì)決定,一般會(huì)用好一點(diǎn)材料的廠家做出來(lái)的電池板使用壽命可以達(dá)到25年,但隨著環(huán)境的影響,太陽(yáng)能電池板的材料會(huì)隨著時(shí)間的變化而老化。
應(yīng)用領(lǐng)域:
1、石油、海洋、氣象領(lǐng)域:石油管道和水庫(kù)閘門(mén)陰極保護(hù)太陽(yáng)能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測(cè)設(shè)備、氣象/水文觀測(cè)設(shè)備等。
2、燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營(yíng)燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。
3、光伏電站:10KW-50MW獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光(柴)互補(bǔ)電站、各種大型停車(chē)廠充電站等。
4、太陽(yáng)能建筑:將太陽(yáng)能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合,使得未來(lái)的大型建筑實(shí)現(xiàn)電力自給,是未來(lái)一大發(fā)展方向。
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。