基本信息
- 项目名称：
- 光伏组件的分离及其循化效果的探究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品主要展示并探究回收废旧光伏电池一种有效的新途径——以高温焚烧以及化学浸泡的方法来回收废旧光伏组件。
- 详细介绍：
- 随着太阳光伏电池的迅速发展，硅电池的回收和再利用问题逐渐引起人们的关注。现在人们普遍采用在高温下对经过粉碎的废旧光伏组件进行重新提纯处理的回收方法。鉴于硅电池的寿命理论上可达80年之久，而现在光伏系统的平均使用时间仅为30多年，本研究测试了高温退火处理光伏组件分离出来的单晶硅电池效率的变化，探究直接利用分离出来的单晶硅电池制作光伏组件的可能性。实验表明：在高温退火处理光伏电池分离硅片的过程中，由于硅片受到一定的污染、电池表面金属的氧化和银扩散到负极击穿pn结，硅电池的效率下降到不及原来的1/3；要将此项技应用到实际中，仍需对分离方法进行改进。另外，我们通过化学浸泡的方式，也能在一定程度上达到分离光伏组件并回收其中硅片的目的。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本作品主要展示并探究回收废旧光伏电池一种更有效的新途径。作品可分为以下几部分：1.摘要；2.引言；3.正文；4.实验拓展；5.参考文献。其中正文部分包括：测试高温焚烧光伏组件分离出来的硅电池效率变化的实验，实验结果与分析，并且对其商业价值进行了讨论。
科学性、先进性及独特之处
- 对于每年产生的废旧光伏电池，现在市场上的主要回收方式是将光伏组件整块粉碎，再将这些分离出并提纯的粉末作为原材料进行重新加工，制作成新的光伏组件。本作品探究了一种新的途径以期在不粉碎或破坏光伏组件的前提下将废旧光伏组件的核心部分——硅片成功的分离出来，并将分离出来的完整硅片直接用于制作新的光伏组件。这种方式不但能够节约原材料的成本，并且也能够节约在循环利用过程中的能源消耗。
应用价值和现实意义
- 在传统能源的日渐枯竭的今天，作为取之不尽用之不竭的清洁能源——太阳能，正在受到人们越来越多的关注，太阳能电池的产量也已经接近指数增长，同时世界上每年也产生着大量的废旧光伏电池。本作品主要探究一种新的途径以求能够以回收效率更高、材料更节约、成本更低的方式回收这些废旧的光伏电池。这种技术的成熟以及在市场中的应用，必将更加有利于能源节约和环境保护。
学术论文摘要
- 随着太阳光伏电池的迅速发展，硅电池的回收和再利用问题逐渐引起人们的关注。现在人们普遍采用在高温下对经过粉碎的废旧光伏组件进行重新提纯处理的回收方法。鉴于硅电池的寿命理论上可达80年之久，而现在光伏系统的平均使用时间仅为30多年，本研究测试了高温退火处理光伏组件分离出来的单晶硅电池效率的变化，探究直接利用分离出来的单晶硅电池制作光伏组件的可能性。实验表明：在高温退火处理光伏电池分离硅片的过程中，由于硅片受到一定的污染、电池表面金属的氧化和银扩散到负极击穿pn结，硅电池的效率下降到不及原来的1/3；要将此项技应用到实际中，仍需对分离方法进行改进。另外，我们通过化学浸泡的方式，也能在一定程度上达到分离光伏组件并回收其中硅片的目的。
获奖情况
- 中山大学“挑战杯”一等奖 中山大学“挑战杯”特别奖——最佳创意奖
鉴定结果
- 该作品系学生课外学术科技作品，符合要求
参考文献
- [1] 胡润青. 太阳能光伏系统的能量回收期[J].太阳能，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] 李强.太阳能光伏发电市场分析[J]. 新材料产业,2009,(8):18-22. [4] 马丁.格林.太阳电池工作原理、工艺及系统的应用[M]. 李秀文,谢鸿礼,赵海滨,译.北京：电子工业出版社. 1989: 4. [5] 王响,沈辉,等.EVA老化机理以及EVA老化对太阳电池的影响[J] 合成材料老化与应用2008， 37（2）：32-44.
同类课题研究水平概述
- 现在世界上回收太阳能光伏组件的方式较为单一，也并没有采用本作品中的方式进行回收的先例。
