太陽能光伏材料的循環(huán)利用

杜娟+廖每雯

摘 要 隨著人們生活水平的不斷提高，對能源的需求量也就日益強大起來，我們都知道，太陽能作為一種可再生的綠色能源，它不僅清潔環(huán)保，而且有著較大的儲備量，所以，人們對太陽能的重視已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的預(yù)期，而太陽能所具有的光伏技術(shù)也已經(jīng)得到了越來越多的重視，可循環(huán)利用技術(shù)也已經(jīng)成為提高光伏材料的一項重要技術(shù)，也是重要的核心部分，對此，主要針對光伏材料的利用以及對太陽能未來的發(fā)展進(jìn)行深入的研究分析。

關(guān)鍵詞 太陽能；光伏；材料；循環(huán)；應(yīng)用

中圖分類號 TK51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）161-0113-01

我國近些年以來，由于科學(xué)技術(shù)在不斷的進(jìn)步發(fā)展，太陽能光伏技術(shù)也隨著日益高漲，它的發(fā)展迅速始料不及，由此可見，在人類的未來生活當(dāng)中，太陽能技術(shù)會成為最有效的生活必備產(chǎn)業(yè)。然而，雖然光伏技術(shù)有著不可限量的發(fā)展空間，但是，所面臨的問題與發(fā)展現(xiàn)況也是不可忽視的，如果這種產(chǎn)業(yè)的技術(shù)要想得到長久的發(fā)展必然離不開產(chǎn)業(yè)政策以及強大的技術(shù)鏈接，把循環(huán)應(yīng)用技術(shù)融入到光伏的材料當(dāng)中，不斷的壯大市場占有率，完善光伏產(chǎn)鏈，從而有效的推動太陽能技術(shù)在未來的健康發(fā)展。

1 能源的重要性

現(xiàn)階段，能源市場的成熟已經(jīng)有了很大的提升，并且技術(shù)也隨之有了很大的進(jìn)步，與此同時，在國際能源的市場機構(gòu)當(dāng)中很大程度上已經(jīng)調(diào)高了太陽能光伏在電力發(fā)展結(jié)構(gòu)當(dāng)中的比重，在未來的太陽能發(fā)電應(yīng)用當(dāng)中會占有很大的比例，并且會大規(guī)模的應(yīng)用在電力技術(shù)當(dāng)中，同時，也會帶動稀有金屬材料在尖端技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用，其前景是不可限量的，所以，這些稀有金屬已經(jīng)作為戰(zhàn)略性材料在能源領(lǐng)域當(dāng)中受到了廣泛的關(guān)注。在持續(xù)發(fā)展的應(yīng)用當(dāng)中，材料循環(huán)有著必不可少的重要性，這也是一個重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。在未來的發(fā)展趨勢當(dāng)中，低碳環(huán)保是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的一個關(guān)鍵因素，可再生能源的發(fā)展是一個主要趨勢，它不單是能源供給的主要結(jié)構(gòu)，也是能源應(yīng)用材料的一項歷史革命，所以在當(dāng)前情況下對這種稀有材料的供給對于未來的發(fā)展會有一定的擔(dān)憂性。對于一些傳統(tǒng)的工業(yè)金屬進(jìn)行比較時我們可以看出，新能源材料在使用范圍上都比較分散并且單一，在用量上也有限，如果把這種合金材料應(yīng)用在產(chǎn)品當(dāng)中時則會對將來的回收產(chǎn)生很大的影響。由于在當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)下，回收太陽能材料仍屬于起步階段，所以只有通過對空間的合理布局才會更為有效的降低能源材料的回收成本。但是，這種循環(huán)材料會受到各個方面的影響，比較說在產(chǎn)品的設(shè)計、分揀、行為習(xí)慣、技術(shù)利用等方面都會受到不同程度的影響，這就給回收工作造成一定的壓力。除此之外，由于市場缺乏有效的激勵性，技術(shù)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，在循環(huán)利用機制上也會遇到很大的阻礙，不利于新興材料的循環(huán)利用。

2 循環(huán)利用技術(shù)的應(yīng)用

在近些年以來，光伏發(fā)電市場的需求在很大程度上已經(jīng)有了快速的增長，如果從技術(shù)轉(zhuǎn)型方面來觀察的話，新型的光伏產(chǎn)品無論是從用戶的總量，能源結(jié)構(gòu)當(dāng)中的比例，還是從技術(shù)的穩(wěn)定性上來觀察，它都屬于一個起步階段以及創(chuàng)新的過程，如果要形成一定的商業(yè)模式其時期還是較為重要的。如果我們在循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度下進(jìn)行觀察的話，必須要考慮到降低光伏產(chǎn)品在其生命周期當(dāng)中對環(huán)境的影響，也應(yīng)考慮到回收時的再利用，但這些問題絕不能成為制約新技術(shù)發(fā)展的絆腳石，而是應(yīng)該成為可持續(xù)發(fā)展的保障。

1）太陽能光伏材料隨著近年來的不斷進(jìn)步發(fā)展，一般在商業(yè)電池的應(yīng)用當(dāng)中其使用壽命在30年左右，但是在電池的組件當(dāng)中所具有的稀有金屬比例卻不高，一般情況下不會超出總重量的百分之一，會和組件的其它成分相結(jié)合，也就是玻璃。一般城市都會對固體廢物做一定的處理，但是這種稀有金屬卻是不能回收的，所以我們從整體上來看，如果要在商業(yè)模式下進(jìn)行有效的循環(huán)利用會具有一定的困難，在技術(shù)處理方面有一些阻礙，如果要進(jìn)行分散的處理在經(jīng)濟(jì)效益上則會有一定的收益。在我們國家當(dāng)中，太陽能光伏當(dāng)中的硅材料已經(jīng)有了一定的發(fā)展，基本與世界發(fā)展相同行，并且在一些方面已經(jīng)領(lǐng)先于世界水平，然而，這種重要的硅材料在成本價格以及數(shù)量方面卻非常緊缺，這也是制約技術(shù)發(fā)展的一個重要因素。由于硅材料在生產(chǎn)時會受到歐美國家的技術(shù)限制，所以每年材料的缺口是非常大的，這就要求我們在生產(chǎn)能力方面要不斷的提高，不斷的研發(fā)。在現(xiàn)階段，由于硅材料的成本相對較高，所以在市場競爭力方面不是很強，如果要很好的解決該問題，就必須要找到更好的硅材料的生產(chǎn)工藝，研究出新型的能源材料，同時也要降低價格，開辟出一條新的出路。

2）生產(chǎn)光伏電池時由于所應(yīng)用的材料是各不相同的，所以技術(shù)路線也是不同的。在我國近幾年以來，由于市場技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展，增長速度也十分迅猛，在2013年光伏電池的生產(chǎn)總量已經(jīng)有了一定的突破，而硅材料占據(jù)了很大比重，也日益成為市場的一項主流材料。在產(chǎn)品的應(yīng)用過程當(dāng)中，我國很多廠家都引進(jìn)了多晶硅，占據(jù)了很大的光伏產(chǎn)量，雖然它具有很高的轉(zhuǎn)換效率，但在生產(chǎn)時卻有具有很大的能耗，所以在很大程度上會存在環(huán)境風(fēng)險性。在這種情況下，生產(chǎn)出了第二代硅應(yīng)用的不同材料，不僅降低了經(jīng)濟(jì)成本，同時生產(chǎn)過程當(dāng)中也有效的降低了能源消耗，起到了一定的環(huán)保作用。在更新的技術(shù)條件下雖然具有多種材料以及多種技術(shù)，如果要市場化仍然具有一定的差距，但是在循環(huán)利用以及材料替代方面還是存在有效的解決途徑。

3 光伏材料的未來發(fā)展

由于在太陽能的應(yīng)用當(dāng)中，光伏發(fā)電是最主要的一種形式，也是可以有效提高生活標(biāo)準(zhǔn)的一種方式，這種技術(shù)的應(yīng)用在全球已經(jīng)得到了廣泛的推廣，但是從長遠(yuǎn)來看，光伏技術(shù)當(dāng)中的一些稀有金屬則會制約未來的發(fā)展，造成生產(chǎn)的瓶頸。在當(dāng)前我們可以看出，光伏當(dāng)中的重要金屬我們是重要產(chǎn)地，其儲備量占到全球的一半以上，所以對于這些金屬的利用和開采必須要具有一定的戰(zhàn)略性，從而才能確保對未來發(fā)展的可持續(xù)性。此外，生產(chǎn)太陽能電池當(dāng)中，應(yīng)用納米晶等材料的技術(shù)必須要盡快的成熟起來，從而可以降低硅材料的短缺現(xiàn)象，這對于進(jìn)一步研究開發(fā)光伏發(fā)電有著非常重要的意義。只有新材料的應(yīng)用，在太陽能電池利用中都具有歷史性的變革，其意義是非常重大的。只有新型工藝以及新材料的出現(xiàn)，才能更有效的提高太陽能電池的穩(wěn)定性并且提高它的效率。對此，在新世紀(jì)的發(fā)展下條件，必須要逐漸擴大能源的應(yīng)用比例，降低太陽能源的價格，并且在日常生活中與生產(chǎn)中可以得到廣泛的利用。

4 結(jié)論

隨著社會的不斷發(fā)展，對能源的需求量也就日益增加，太陽能不僅經(jīng)濟(jì)環(huán)保，并且有著較大的儲備量，由此可見，在人類的未來生活當(dāng)中，太陽能技術(shù)會成為最有效的生活必備產(chǎn)業(yè)。

參考文獻(xiàn)

[1]王強，夏朝風(fēng).淺析太陽能光伏技術(shù)的發(fā)展[J].新能源，2000（2）：42-46.

[2]高虎，李俊峰，許洪華.太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r與趨勢分析[J].中國科技產(chǎn)業(yè)，2006（2）：72-75.

[3]狄丹.太陽能光伏發(fā)電是理想的可再生能源[J].華中電力，2008，21（5）：59-62.

[4]李麗，張貴友，陳人杰等.太陽能電池及關(guān)鍵材料的研究進(jìn)展[J].化工新型材料，2008（11）：1-4.