Когда дело доходит до переработкисолнечные панели, реальность сложнее, чем разбирать их на части и повторно использовать их компоненты.Действующие в настоящее время процессы переработки неэффективны, не говоря уже о том, что стоимость восстановления материалов непомерно высока.В этой ценовой категории вполне понятно, если вы предпочитаете купить полностью новую панель.Но есть стимулы для оптимизации переработки солнечных панелей — снижения воздействия производственных выбросов на окружающую среду, снижения затрат и предотвращения попадания токсичных электронных отходов на свалки.С быстрым развитием солнечных технологий правильная обработка и переработка солнечных панелей стали неотъемлемой частью рынка солнечной энергии.
Из чего сделаны солнечные панели?
Солнечные панели на основе кремнияПодлежат ли солнечные панели вторичной переработке?Ответ зависит от того, из чего сделаны ваши солнечные панели.Для этого вам необходимо кое-что знать о двух основных типах солнечных панелей.Кремний на сегодняшний день является наиболее часто используемым полупроводником при изготовлении солнечных элементов.На его долю приходится более 95% модулей, проданных на сегодняшний день, и это второй по распространенности материал, обнаруженный на Земле, после кислорода.Ячейки кристаллического кремния состоят из атомов кремния, соединенных между собой в кристаллическую решетку.Эта решетка обеспечивает организованную структуру, которая позволяет более эффективно преобразовывать световую энергию в электрическую.Солнечные элементы, изготовленные из кремния, сочетают в себе низкую стоимость, высокую эффективность и длительный срок службы, поскольку ожидается, что модули прослужат 25 и более лет, производя более 80% исходной мощности.Тонкопленочные солнечные панели Тонкопленочные солнечные элементы изготавливаются путем нанесения тонкого слоя фотоэлектрического материала на материал основы, такой как пластик, стекло или металл.Существует два основных типа тонкопленочных фотоэлектрических полупроводников: селенид меди, индия, галлия (CIGS) и теллурид кадмия (CdTe).Все они могут быть размещены непосредственно на передней или задней поверхности модуля.CdTe является вторым по распространенности фотоэлектрическим материалом после кремния, и его элементы можно изготавливать с использованием недорогих производственных процессов.Загвоздка в том, что они не так эффективны, как старый добрый кремний.Что касается ячеек CIGS, они обладают лучшими свойствами фотоэлектрических материалов с высокой эффективностью в лабораторных условиях, но сложность объединения 4 элементов усложняет переход от лаборатории к этапу производства.И CdTe, и CIGS требуют большей защиты, чем кремний, для обеспечения длительной работы.
Как долгосолнечные панелипоследний?
Большинство солнечных панелей в жилых домах работают не менее 25 лет, прежде чем начинают значительно деградировать.Даже через 25 лет ваши панели должны выдавать мощность на уровне 80% от первоначальной мощности.Таким образом, ваши солнечные панели будут продолжать преобразовывать солнечный свет в солнечную энергию, но со временем они станут менее эффективными.Это неслыханно, чтобы солнечная панель полностью перестала работать, но имейте в виду, что деградации обычно достаточно, чтобы рассмотреть возможность замены.Помимо функциональной деградации со временем, существуют и другие факторы, которые могут повлиять на эффективность солнечных панелей.Суть в том, что чем дольше ваши солнечные панели эффективно производят электроэнергию, тем больше денег вы сэкономите.
Фотоэлектрические отходы – глядя на цифры
По словам Сэма Вандерхуфа из Recycle PV Solar, 10% солнечных панелей в настоящее время перерабатываются, а 90% отправляются на свалку.Ожидается, что это число достигнет равновесия, поскольку область переработки солнечных панелей совершает новые технологические скачки.Вот некоторые цифры, которые следует учитывать:
Ожидается, что к 2050 году пять крупнейших стран будут производить около 78 миллионов тонн отходов солнечных панелей.
Переработка солнечных панелей стоит от 15 до 45 долларов.
Утилизация солнечных батарей на неопасных свалках стоит почти $1
Стоимость утилизации опасных отходов на свалке составляет около 5 долларов США.
К 2030 году стоимость материалов, переработанных из солнечных панелей, может составить около 450 миллионов долларов.
К 2050 году стоимость всех переработанных материалов может превысить 15 миллиардов долларов.
Использование солнечной энергии продолжает расти, и вполне вероятно, что в отдаленном будущем все новые дома будут оснащены солнечными батареями.Переработка ценных материалов, в том числе серебра и кремния, из солнечных панелей требует индивидуальных решений по переработке солнечных панелей.Неспособность разработать эти решения в сочетании с политикой, поддерживающей их широкое внедрение, — это верный путь к катастрофе.
Можно ли перерабатывать солнечные панели?
Солнечные панели часто изготавливаются из перерабатываемых или повторно используемых материалов.Такие компоненты, как стекло и некоторые металлы, составляют около 80% массы солнечной панели и их относительно легко переработать.Аналогично, полимеры и электронные компоненты солнечных панелей могут быть переработаны.Но реальность переработки солнечных панелей сложнее, чем их разборка и повторное использование их компонентов.Используемые в настоящее время процессы переработки неэффективны.Это означает, что стоимость переработки материала может быть выше, чем стоимость производства новых панелей.
Опасения по поводу сложных смесей материалов
Почти 95% солнечных панелей, продаваемых сегодня, изготовлены из кристаллического кремния, а фотоэлектрические элементы — из кремниевых полупроводников.Они рассчитаны на то, чтобы противостоять стихиям в течение десятилетий.Солнечные панели состоят из соединенных между собой фотоэлектрических элементов, инкапсулированных в пластик, а затем зажатых между стеклом и задней панелью.Типичная панель состоит из металлического каркаса (обычно алюминиевого) и внешнего медного провода.Панели из кристаллического кремния в основном изготавливаются из стекла, но также содержат кремний, медь, следовые количества серебра, олова, свинца, пластика и алюминия.В то время как компании по переработке солнечных панелей могут отделить алюминиевую раму и внешнюю медную проволоку, фотоэлектрические элементы инкапсулируются в много слоев этиленвинилацетатного (ЭВА) пластика, а затем приклеиваются к стеклу.Поэтому необходимы дополнительные процессы для извлечения из пластин серебра, кремния высокой чистоты и меди.
Как утилизировать солнечные панели?
Если вам интересно, как перерабатывают солнечные панели, есть способ сделать это.Пластик, стекло и металл – основные строительные блоки солнечных панелей – могут быть переработаны по отдельности, но в функциональной солнечной панели эти материалы объединяются, образуя единый продукт.Таким образом, настоящая задача заключается в разделении компонентов для их эффективной переработки, а также в решении проблем кремниевых элементов, требующих более специализированных процедур переработки.Независимо от типа панели, сначала необходимо снять распределительные коробки, кабели и рамы.Панели, состоящие из кремния, обычно измельчаются или измельчаются, а материал механически разделяется в зависимости от типа материала, а затем отправляется на различные процессы переработки.В некоторых случаях для удаления полимерных слоев с полупроводниковых и стеклянных материалов требуется химическое разделение, называемое расслаиванием.Такие компоненты, как медь, серебро, алюминий, кремний, изолированные кабели, стекло и кремний, можно механически или химически отделить и переработать, но переработка компонентов солнечных панелей CdTe немного сложнее, чем переработка компонентов, изготовленных исключительно из кремния.Он включает физическое и химическое разделение с последующим осаждением металлов.Другие процессы включают термическое сжигание полимеров или разделение компонентов.Технология «горячего ножа» отделяет стекло от солнечных элементов, разрезая панели длинным стальным лезвием, нагретым до температуры от 356 до 392 градусов по Фаренгейту.
Важность рынка солнечных панелей второго поколения для сокращения фотоэлектрических отходов
Восстановленные солнечные панели продаются намного дешевле, чем новые, что имеет большое значение для сокращения солнечных отходов.Поскольку количество полупроводникового материала, необходимого для батарей, ограничено, основным преимуществом является низкая стоимость производства и сырья.«У целых панелей всегда есть кто-то, кто готов купить их и использовать повторно где-нибудь в мире», — объясняет Джей Гранат, владелец Jay's Energy Equipment.Солнечные панели второго поколения представляют собой привлекательный рынок с точки зрения сокращения фотоэлектрических отходов для солнечных панелей, которые столь же эффективны, как новые солнечные панели, но по выгодной цене.
Заключение
Суть в том, что когда дело доходит до переработки солнечных панелей, это непростая задача, и в этом процессе много сложностей.Но это не значит, что мы можем игнорировать переработку фотоэлектрических батарей и отправлять их на свалки.Мы должны быть более экологичными при переработке солнечных панелей только по эгоистическим причинам, если не по какой-либо другой причине. В долгосрочной перспективе мы позаботимся о наших средствах к существованию, искренне относясь к переработке солнечных панелей.
Время публикации: 7 апреля 2024 г.