如何处理废旧太阳能电池板?

环境

太阳能电池板是可再生太阳能生产的支柱,使用寿命约为二十年。超过使用期限后,重要的是要知道它们的处置会对环境产生什么影响,以及是否可以将它们纳入回收流程。这些问题的答案主要取决于太阳能电池板的材料:玻璃、金属和硅电池。

这些电池可由单晶硅或多晶硅制成,前者颜色较深,效率较高,在 15 到 20% 之间;后者颜色偏蓝,价格较低,效率较低,在 13 到 16% 之间。太阳能电池板对环境的影响首先来自其生产,更具体地说来自硅的提取,硅是二氧化硅和石英砂的衍生物。

主要在中国进行的硅生产是碳密集型的,因为煤炭必须加热到非常高的温度才能与硅结合。因此,太阳能电池板生产过程中释放到大气中的碳量会对环境造成影响,尽管新的硅生产技术已将碳足迹减少了 10 倍以上。

Various solar cells in a pile, some black and some blue in hue

在产业链的另一端,太阳能电池板在使用寿命结束时会释放出几种金属--镉、铅、铟、钼和碲--但数量很小,不会对环境造成危害。

组成太阳能电池板的各种金属(包括硅,尽管它更像是一种类金属而非金属)的重构工艺将使旧的太阳能电池板得以回收并转化为新的太阳能电池板,同时保持一定程度的纯度,这对实现良好的效率至关重要。

目前还没有单一的回收工艺,但正在实施几种类型的回收工艺,所有这些工艺都相当精细,因为有必要识别可重复使用的模块,并在不损坏模块的情况下从中提取某些原材料和组件,以便重复使用。

例如,德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所正在开发一种工艺,以提高太阳能电池板回收后的效率。其目的是提高太阳能电池板的效率,因为鉴于目前回收工艺的成本和技术先进性,要降低回收的总体成本,仍有大量研究工作要做。

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