为了减少全球变暖的影响,世界上许多国家已经开发并使用可再生能源来减少温室气体排放。在这方面,欧洲联盟(EU)发挥了带头作用,到2020年将碳排放降低20%,这是大多数发达国家都追求的高目标。采取的众多选择之一是用太阳能替代化石燃料。可以通过通过热质或光伏(PV)设备捕获太阳能来产生电(Desideri等,2013)。根据美国能源部提交的白皮书(美国能源部,2010年),光伏技术在过去十年中已有显着进步,大大降低了太阳能电池的制造成本,从1990年代后期的8美元/瓦降低到了8美元/瓦。美国的公用事业规模系统的价格在2010年将低于$3.50/W。欧洲($5.00/W),中国($4.42/W)和日本($5.02/W)的安装成本与美国的公用事业规模项目的安装成本相当,尽管对于小型住宅应用而言,安装成本通常更高(Branker等,2011)。根据Razykov等。(2011年),光伏发电市场目前以并网住宅系统为主(>40%)。模块价格在$3.0–4.5/peakwatt范围内(系统价格在$5–7/W)。美国能源部预测,到2015年,太阳能的成本将降低至公用事业0.06美元/千瓦时,商业0.08美元/千瓦时,住宅应用0.10美元/千瓦时(Razykov等人,2011年)。这应该鼓励其他许多国家通过太阳能发电来补充其能源需求(Dincer,2011;Solangi等,2011;Wang和Qiu,2009;Tour等,2011;Liou,2010)。欧洲光伏工业协会(EPIA)预测,到2040年,光伏能源可能占世界电力需求的14%(Marwede和Reller,2012年)。
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。
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。
太阳能发电板(Solar panel)是通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置,大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”,但因制作成本较大,以至于它普遍地使用还有一定的局限。
相对于普通电池和可循环充电电池来说,太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。
材料分类
当前,晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是主要的光伏材料,其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。
多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中,形成技术封锁、市场垄断的状况。
多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。按纯度要求不同,分为电子级和太阳能级。
其中,用于电子级多晶硅占55%左右,太阳能级多晶硅占45%,随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展,预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。