您可能会认为太阳能电池板作为最佳可持续性解决方案。虽然它们是正确的利用可再生能源从阳光下,光伏面板有一个无忽略的下行:它们很难回收。由于太阳能电池包括铅和镉如铅和镉的重金属,因此在垃圾填埋场中抛出它们是危险的。不幸的是,这是面板一旦他们的有用率就会过来的地方。人们仍在努力以安全且经济高效的方式弄清楚如何提高太阳能电池板的大规模回收。

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什么是太阳能电池板制成的?

太阳能电池板的最重要部件之一是硅。氧气后,硅是我们星球地壳中的第二大元素。将硅制成面板有三种主要方法。单晶太阳能电池板是最有效和最昂贵的。制造商从一个大的硅块上切割出一个个晶圆,然后将它们固定在面板上。这种劳动密集型的工艺生产出最光滑、最优质的太阳能电池板。

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多晶太阳能电池通过将许多硅晶体熔化在一起,然后将它们熔化在面板上。这些是蓝色的,比单晶面板便宜,但也效率较低。非晶硅电池效率不高,但很薄很灵活。这种薄膜材料附着在金属、玻璃或塑料

但单独的细胞不能递送电力。发电需要布线和金属套管。标准太阳能电池板还包括面板前面的玻璃套管,以防止损坏和温度升高,这降低了效率。

有人在屋顶安装太阳能电池板

太阳能板的使用寿命

当人们投资昂贵的时候太阳能电池板对于他们的家园或企业,他们经常希望他们将永远持续下去。但大约10年后,目前的模型在效率约为6%和10%之间。到了25年的标记,效率的最大降幅是20%。然而,高质量的面板可以持续30至40年,合理效率并继续运作,但不受其最高能力。

回收太阳能电池板的挑战

2016年,国际可再生​​能源机构(IRENA)估计有关于250000吨太阳能电池板的浪费在全球范围内。随着越来越多的太阳能电池板寿命到期,该机构预计,到2050年,这一数字将接近7800万吨。

问题之一是太阳能电池板太大了。它们必须是,因为需要大的表面来收集足够的阳光。因此,与其他能源相比,太阳能电池板需要更多的原材料,包括玻璃、稀土元素和重金属。

不幸的是,你不能用你的回收站把面板拿出来。需要首先拆除有毒化学品,而不会破坏整个面板的情况下不会发生这种情况。“大约90%的大多数PV模块由玻璃组成,”达斯汀说Mulvaney,环境研究在圣何塞国家教授。“然而,由于杂质,该玻璃通常不能作为浮法玻璃再循环。玻璃中的常见问题杂质包括塑料,铅,镉和锑。“

专家们对在垃圾填埋场堆放太阳能板的安全性提出了质疑。一些人说它足够安全,而另一些人预测有毒物质会渗入土壤。但即使是处理面板垃圾填埋场是安全的,多垃圾是不受欢迎的。

还有回收太阳能电池板的经济激励。据Irena的2016年报告称,“如果完全注入经济,所收材料的价值可能超过2050年的150亿美元。”

破碎的太阳能电池板

太阳能电池板回收过程

最困难,最昂贵的部分回收太阳能电池板将它们分解成组成部分。一旦完成,大部分部件都是可回收的。回收硅基光伏板需要将其加热到500°C,将硅从金属和硬件中分离出来。破碎的硅片可以以85%的速度被熔化和重复使用,根据GreenMatch.

薄膜面板通过碎纸机,然后是锤磨机,直到被粉碎成液体和固体材料。回收设备利用旋转的螺丝将液体分离出来。经过进一步处理,约90%的玻璃元件和95%的半导体材料可以重复使用。但是,除非有关回收太阳能电池板的法规收紧,价格下降,否则许多电池板仍将被扔进垃圾填埋场。一些专家建议对新的太阳能电池板征收费用,这些费用将存入退役和处置基金。这些钱可以用于在太阳能板的使用寿命结束时拆除和回收太阳能板。

还有一个旧太阳能电池板的二级市场。30年后,一个小组可能已经失去了一些效率,但它仍然存在留下的生命。如果他们仍然运作,有些买家将为这些二手小组支付。

哪些公司回收太阳能电池板?

欧洲政府规定要求太阳能电池板的拥有者回收他们的电池板。PV周期可能是欧洲及其他地区太阳能回收领域最知名的公司。该非营利组织与法国等公司合作威立雅。2018年,威立雅开设了一个回收厂,依靠机器人将玻璃与硅,金属和塑料分开。

回收光伏正在与PV Cycle合作,将使用过的太阳能电池板出口到欧洲进行回收。虽然回收光伏仍然是一个小问题,但在未来几十年里,由于目前使用的电池板失去了它们的有效性,必须被移除和替换,回收光伏很可能会增长。

通过GreenMatch.,《福布斯》,能量贤哲,格林迈特《大众机械》

图像通过施罗维奥,Alex Csiki.达林幽谷