让太阳能电池板具备更高效率的4种方案

2021-12-21      1213 次浏览

太阳能电池板提供了可再生能源。但仍有空间减少建设太阳能基础设施时产生的高排放污染。


太阳能电池板已成为绿色能源的代名词,但硅、玻璃和铝的开采和加工是使它们需要能源的必要条件。它并不总是完美的。


德国联邦环境局(UBA)的一项研究显示,太阳能电池板生产的排放量取决于当地电网中的燃煤发电量。中国电池板生产的二氧化碳排放量比欧洲制造的组件多40%。


但是根据面板和安装地点的不同,光伏发电可以在5到25个月内产生与其生产中使用的一样多的能量。


以下是影响其可持续性的太阳能电池板生产、设计和寿命的四个要素。


1、光伏持续时间?


1980年代,德国和其他国家安装了第一批并网光伏太阳能电池板。一些面板在几十年后仍在运行,而现在有时出售的新型号提供30年保修。但是当背面采用坚固的玻璃时,面板可以持续更长时间,这在当今的光伏电池制造中很常见。太阳能系统的使用寿命越长,二氧化碳排放量就越低,利用太阳能产生可再生能源的成本就越低。现代太阳能电池板通常经久耐用,维修通常很简单。


2.太阳能电池板可以维修吗?


太阳能电池板的结构非常简单。它们由半透明的特殊玻璃板、下面的半透明塑料薄膜(EVA)、仅0.2毫米厚的硅电池和极薄的金属母线组成。电池后面是另一层塑料薄膜,背面是特殊的保护膜或玻璃。一切都牢固地相互连接,通常使用带有密封件的铝制框架。


太阳能电池板非常坚固,缺陷很少见。如果确实发生,通常可以进行修复。


如果正面的玻璃因极端冰雹而破裂,则应更换面板以防止湿气进入内部并降低系统性能,这里不可能简单地更换玻璃。


运行多年后,模块背面的密封件和薄膜会变得多孔。粘合剂可用于重新密封薄膜以防止水分侵入。如果随着时间的推移,电缆变得多孔,或者接线盒中的二极管出现故障,通常可以轻松更换它们。


3.太阳能电池板对环境有害吗?


根据德国环境署(UBA)的说法,未损坏或破损的面板没有污染物泄漏的危险。但是,大多数型号确实含有少量对环境有害的物质。


例如,在广泛使用的晶体太阳能模块(大约95%的市场份额)的情况下,焊料中每个模块的铅含量高达1克。一些制造商根本不使用有毒铅。


在所谓的薄膜模块(大约5%的市场份额)中,电池还含有有毒的重金属镉,每块电池板高达1.4克。然而,这些面板的制造商有自己的回收系统,可以回收镉和铅,以及无毒金属银、铜和碲。


4.回收如何运作?


在德国的回收工厂,仍然可以使用的旧型号面板可能会被修理和转售。


如果没有发生这种情况,铝制框架、电缆和接线盒将被拆除,水晶面板被切碎,而玻璃、金属和箔片则使用各种技术分离。金属和铅被分离并重新使用,而玻璃碎片通常被加工成称为玻璃棉的隔热材料。塑料箔在带有过滤器的植物中焚烧以产生能量。


然而,环保和原材料专家仍然认为回收利用还有很大的改进空间。他们希望看到旧模块中的高级太阳能玻璃被重新用于新模块,而不是像目前那样用于低质量的绝缘材料。同样,来自旧模块的高纯度硅可用于新的太阳能电池。到目前为止,它仅用作铝生产中的添加剂。


一个旧的太阳能模块包含价值10到30欧元(11到35美元)的原材料。出于这个原因,全球蓬勃发展的光伏产业是回收行业未来的一个重要市场,尤其是在未来几十年将新安装数百万块面板的情况下。


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