美国国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员对太阳能光伏(PV)组件寿命终止管理的最有前景的方法进行了首次全球评估。
需求背景
光伏组件的寿命为30年。目前还没有关于如何在其寿命结束时进行管理的计划。到2050年，不再需要的组件数量可能达到8000万吨。除了数量之外，废弃物的性质也带来了挑战。光伏组件由有价值、珍贵、重要和有毒的材料制成。如何回收有价值及减少有毒的部分，目前还没有一个标准。
众多文章回顾了光伏回收的各个方案，但到目前为止，还没有人对所有光伏回收工作进行全球化评估，以确定最有前途的方法。
论文
NREL专门从事可持续发展科学的资深科学家Garvin Heath说：“光伏是能源转型的重要组成部分，我们必须做好这些材料的管理，发展光伏组件的循环经济。”Heath是“支持循环经济的硅光伏组件循环利用的研发重点”一文的主要作者，该论文发表在《自然能源》杂志上。Heath说。“它提供了一个简洁、深入的综合，告诉我们在该领域作为研究人员、投资者和政策制定者是否应该转移焦点。”
论文内容
作者重点研究了晶体硅的回收利用，这种材料在90%以上已安装光伏系统中以纯净硅形式被使用。它占了生产光伏组件所需的能源、碳排放量和成本的一半左右，但只占其质量的一小部分。
硅的价值是由其纯度决定的。光伏硬件专家Silverman说：“要想让硅变得纯净需要大量投资。对于一个光伏组件来说，你把这些硅电池密封在一个防风雨的封装里，在那里它们会接触到其他材料，然后等待20到30年--同时，光伏技术也在不断改进。我们如何以对环境最好的方式来收回这些能源和材料的投资？”
作者发现，一些国家已经制定了光伏回收法规，而另一些国家则刚刚开始考虑解决方案。目前，由于产生的废弃物数量有限，世界上只有一个晶体硅光伏专用回收设施。
基于他们的发现，作者建议进行研发，降低回收成本和环境影响，同时最大限度地提高材料回收率。他们建议关注高价值硅与完整的硅片。后者表示可以实现，但硅片经常会出现裂纹，不可能达到今天的严格标准，无法实现直接再利用。为了回收高价值的硅，作者强调需要研究和开发硅纯化工艺。
作者还强调，应该利用技术经济分析和生命周期评估来探讨回收做法对环境和经济的影响。
最后，作者指出，一开始就找到避免浪费的方法是一个重要的部分，包括如何使太阳能电池板寿命更长、更有效地使用材料、更有效地生产电力。
价值
Silverman说：“我们需要研究和开发，因为浪费的积累在悄悄靠近我们。就像光伏装置的指数级增长一样，它将看似缓慢，但忽然快速增加。等到有足够的废弃物来设置光伏专用设施的时候，我们需要已经研究出适当的流程。”如果成功，这些研究结果可以为光伏循环经济贡献一份力量。
联系客服
