太阳能电池板的使用寿命结束后会发生什么?

太阳能正在兴起曲棍球棒片刻。自2000年代初以来，全世界正在安装的太阳能电池板量日益增长的呈指数增长，而且预计还会持续几十年。截至2015年底，全球太阳能装机容量估计达到2220亿瓦。根据一项最近的报告（PDF）从国际可再生​​能源机构，该数字可以到2050年达到4,500 GW。

但发电的太阳能电池板不能永远持续。行业标准的使用寿命约为25至30年，这意味着在当前热潮末期安装的一些电池板不久就会被淘汰。每过一年，将会有更多的材料被回收——玻璃和金属光伏组件很快就会增加到数百万，然后是数千万公吨的材料。

“那些将来会偏离线路的情况并不太远，我们将有一个废物管理问题，”全国可再生能源实验室和太阳能专家的高级科学家Garvin Heath说。“说它开始变得更广泛地被认为是我们需要开始工作的问题。”

许多人期待的解决方案是回收利用。但是，处理即将到来的光伏组件流量的能力还不够。“这里有一些基础设施，”希思说。“我不会说它在这一点上特别成熟。”

部分问题在于太阳能电池板的回收很复杂。它们由许多材料组成，有些是危险的，用粘合剂和密封剂组装，使其难以分解。

“这些太阳能板的寿命，它们组装的方式，以及它们如何使其本质上难以去制造，用一个术语来说，”Mark Robards说，他是该公司特别项目的负责人ECS精炼是美国中最大的电子回收器之一。该面板在机械上撕裂并用酸分解以分离出晶体硅，由大多数光伏制造商使用的半导体材料。热系统用于燃烧将它们粘合到其臂上的粘合剂，并且酸性水力 - 冶金系统用于分离贵金属。

这些电池板的寿命，它们组合在一起的方式以及它们制造它们的方式使得，用一个术语来说，去制造变得非常困难。

罗巴兹说，被分离出来的材料中有近75%是玻璃，这种材料很容易被回收用于新产品，但转售价值也很低。不仅如此，可回收的东西是一个移动的目标。作为太阳能电池板技术改善在美国，制造商们正在慢慢地寻找方法来使用对回收商有价值的部件，比如铜和银。

罗巴兹说:“因此这些东西的潜在商品价值持续下降。”回收商能提取的价值越少，回收的动机就越少。

尽管面临挑战，ECS一直在提高其光伏回收能力。罗巴兹说:“这是一个未来几年还算不错的增长领域，但大约在2020年或更久以后将呈爆炸式增长。”他预计将有数百万吨电池板下线。

培训和成本

直到有一个稳定的流，回收商将很难将更多的业务集中在太阳能电池板上。然而，为了确保他们准备好了，太阳能行业正在创建培训商业回收公司的计划，以了解制造商的产品，以及如何打破它们，根据代码和标准高级主管太阳能行业协会这是一个代表太阳能公司和光伏制造商的行业组织。

Butler表示，该集团还与回收商合作，分享有关正在处理的组件和材料的数据，以便他们可以开始跟踪和预测其浪费。

她说:“我们还处在这个过程的早期阶段，但我们希望在5年或10年后，我们能够提供相关的行业数据。”

一些光伏公司正在引领自己的回收力。第一个太阳能该公司是全球最大的光伏供应商之一，长期以来一直提供产品回收服务。该公司的回收业务主管Sukhwant Raju表示，多年来，该公司的回收流程逐步改善。

“我们公司已经安装了超过1亿个模块，但他们可能再达到生命结束阶段10到15年，”他说。“随着时间的推移，我们的技术成本下降，但同时，废料量增加。所以这给了我们规模经济。”

随着时间的推移，我们的技术成本在下降，但同时，废料量增加。

Raju表示，公司的长期目标是确保这一过程足够廉价和高效，以应对预计将出现的大量退役电池板。

“总成本必须非常低，以至于没有人需要考虑除了循环利用之外的其他选择。在过去的8年里，我看到这方面的成本大幅下降。”

结合更好的回收方法，该公司的面板设计有利于回收。在其退役的面板中，高达90%的玻璃和半导体材料可以在新的面板或其他玻璃产品中重复使用。

法律、法规

在美国，在没有法规指导的情况下，大多数这一进展都在发生。目前没有联邦标准或对危险废物标准的光伏电池板终生管理的要求 - 并且它们通常不会。没有为这些非危险废物建立重大国家规则。

国家可再生能源实验室的希思指出，华盛顿州去年通过了立法要求制造商为在该州销售的面板的恢复和回收。这是迄今为止迄今为止回收的最先进的立法，但条例预计不会完全实施（PDF）直到2021年。Heath还注意到华盛顿不是最大的太阳依赖状态之一。在加利福尼亚，一个主要的太阳能状态在美国，立法可能仍需数年时间。

不过，在美国以外，有一个可以效仿的模式。欧盟的废物电气及电子设备指令需要生产者金融临终治疗在欧洲销售的太阳能电池板。

根据First Solar Raju的说法，美国的类似联邦法规在不久的将来不太可能。但是，鉴于未来几十年预计预计脱离服务的大量太阳能电池板，专家预测更多包涵制的规定是不可避免的。

“我认为这只是一个时间问题，”拉州说。“如果道路10年来，我们就会非常感到惊讶，我们没有类似的计划。”