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基本信息
- 項目名稱：
- 光伏組件的分離及其循化效果的探究
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 本作品主要展示并探究回收廢舊光伏電池一種有效的新途徑——以高溫焚燒以及化學(xué)浸泡的方法來回收廢舊光伏組件。
- 詳細介紹：
- 隨著太陽光伏電池的迅速發(fā)展，硅電池的回收和再利用問題逐漸引起人們的關(guān)注?，F(xiàn)在人們普遍采用在高溫下對經(jīng)過粉碎的廢舊光伏組件進行重新提純處理的回收方法。鑒于硅電池的壽命理論上可達80年之久，而現(xiàn)在光伏系統(tǒng)的平均使用時間僅為30多年，本研究測試了高溫退火處理光伏組件分離出來的單晶硅電池效率的變化，探究直接利用分離出來的單晶硅電池制作光伏組件的可能性。實驗表明：在高溫退火處理光伏電池分離硅片的過程中，由于硅片受到一定的污染、電池表面金屬的氧化和銀擴散到負極擊穿pn結(jié)，硅電池的效率下降到不及原來的1/3；要將此項技應(yīng)用到實際中，仍需對分離方法進行改進。另外，我們通過化學(xué)浸泡的方式，也能在一定程度上達到分離光伏組件并回收其中硅片的目的。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本作品主要展示并探究回收廢舊光伏電池一種更有效的新途徑。作品可分為以下幾部分：1.摘要；2.引言；3.正文；4.實驗拓展；5.參考文獻。其中正文部分包括：測試高溫焚燒光伏組件分離出來的硅電池效率變化的實驗，實驗結(jié)果與分析，并且對其商業(yè)價值進行了討論。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 對于每年產(chǎn)生的廢舊光伏電池，現(xiàn)在市場上的主要回收方式是將光伏組件整塊粉碎，再將這些分離出并提純的粉末作為原材料進行重新加工，制作成新的光伏組件。本作品探究了一種新的途徑以期在不粉碎或破壞光伏組件的前提下將廢舊光伏組件的核心部分——硅片成功的分離出來，并將分離出來的完整硅片直接用于制作新的光伏組件。這種方式不但能夠節(jié)約原材料的成本，并且也能夠節(jié)約在循環(huán)利用過程中的能源消耗。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 在傳統(tǒng)能源的日漸枯竭的今天，作為取之不盡用之不竭的清潔能源——太陽能，正在受到人們越來越多的關(guān)注，太陽能電池的產(chǎn)量也已經(jīng)接近指數(shù)增長，同時世界上每年也產(chǎn)生著大量的廢舊光伏電池。本作品主要探究一種新的途徑以求能夠以回收效率更高、材料更節(jié)約、成本更低的方式回收這些廢舊的光伏電池。這種技術(shù)的成熟以及在市場中的應(yīng)用，必將更加有利于能源節(jié)約和環(huán)境保護。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 隨著太陽光伏電池的迅速發(fā)展，硅電池的回收和再利用問題逐漸引起人們的關(guān)注。現(xiàn)在人們普遍采用在高溫下對經(jīng)過粉碎的廢舊光伏組件進行重新提純處理的回收方法。鑒于硅電池的壽命理論上可達80年之久，而現(xiàn)在光伏系統(tǒng)的平均使用時間僅為30多年，本研究測試了高溫退火處理光伏組件分離出來的單晶硅電池效率的變化，探究直接利用分離出來的單晶硅電池制作光伏組件的可能性。實驗表明：在高溫退火處理光伏電池分離硅片的過程中，由于硅片受到一定的污染、電池表面金屬的氧化和銀擴散到負極擊穿pn結(jié)，硅電池的效率下降到不及原來的1/3；要將此項技應(yīng)用到實際中，仍需對分離方法進行改進。另外，我們通過化學(xué)浸泡的方式，也能在一定程度上達到分離光伏組件并回收其中硅片的目的。
獲獎情況
- 中山大學(xué)“挑戰(zhàn)杯”一等獎 中山大學(xué)“挑戰(zhàn)杯”特別獎——最佳創(chuàng)意獎
鑒定結(jié)果
- 該作品系學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品，符合要求
參考文獻
- [1] 胡潤青. 太陽能光伏系統(tǒng)的能量回收期[J].太陽能，2008,（3）：6-10. [2] Chen L.H., Y.X. Zeng, P. Nyugen & T.L. Alford. Silver Diffusion and Defect Formation in Si(111) Substrate at elevated temperatures[J].Materials Chemistry and Physics, 2002,76 :224–227. [3] 李強.太陽能光伏發(fā)電市場分析[J]. 新材料產(chǎn)業(yè),2009,(8):18-22. [4] 馬丁.格林.太陽電池工作原理、工藝及系統(tǒng)的應(yīng)用[M]. 李秀文,謝鴻禮,趙海濱,譯.北京：電子工業(yè)出版社. 1989: 4. [5] 王響,沈輝,等.EVA老化機理以及EVA老化對太陽電池的影響[J] 合成材料老化與應(yīng)用2008， 37（2）：32-44.
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)在世界上回收太陽能光伏組件的方式較為單一，也并沒有采用本作品中的方式進行回收的先例。
