硅片回收中的硅片在高科技行業(yè)的巨大作用

硅片制成的芯片是有名的神算子，有著驚人的運(yùn)算才能。無論多么雜亂的數(shù)學(xué)疑問、物理疑問和工程疑問，也無論核算的工作量有多大，工作人員只需經(jīng)過核算機(jī)鍵盤把疑問通知它，并下達(dá)解題的思路和指令，核算機(jī)就能在極短的時(shí)間內(nèi)把答案通知你。這樣，那些人工核算需求花費(fèi)數(shù)年、數(shù)十年時(shí)間的疑問，核算機(jī)能夠只需求幾分鐘就能夠處理。乃至有些人力無法核算出成果的疑問，核算機(jī)也能很快通知你答案。微電子技能在航空航天、國防和工業(yè)主動(dòng)化中的無比威力更是眾所皆知的現(xiàn)實(shí)。在大型電子核算機(jī)的操控下，無人飛機(jī)能夠自由地在藍(lán)天翱翔；人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)能夠升空、飛翔、定位，并主動(dòng)向地上發(fā)回各種信息。在電子核算機(jī)的指揮下，火炮、導(dǎo)彈能夠百發(fā)百中，擊中方針，乃至能夠擊中空中疾速移動(dòng)方針，包含敵方正在飛翔中的導(dǎo)彈。工業(yè)中廣泛運(yùn)用核算機(jī)和各種傳感技能，能夠節(jié)約人力，進(jìn)步主動(dòng)化程度及加工精度，大大進(jìn)步勞動(dòng)生產(chǎn)功率。機(jī)器人已在許多工業(yè)范疇中呈現(xiàn)。更多相關(guān)產(chǎn)品金屬鎵，銦箔。

你知道嗎?太陽能電池板的使用壽命為20至30年。隨著過去幾年全球太陽能制造業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)，全球?qū)⒃谖磥韼啄陜?nèi)迎來一波光伏板“報(bào)廢潮”，到2050年甚至達(dá)到數(shù)千萬噸!

不久前，歐洲光伏板回收工廠投產(chǎn)，光伏組件材料回收效率超過95%。

歐洲光伏板回收工廠

該工廠能夠回收95%的晶體硅光伏板材料。以前，老化或損壞的太陽能板通常被送到玻璃回收設(shè)施，那里只有玻璃和鋁框架被回收。剩下的被送進(jìn)水泥爐焚燒。此外，玻璃回收廠只能回收太陽能電池板的玻璃，并與其他普通玻璃混合，造成浪費(fèi)。

收回廠能夠收回晶體硅光伏板中絕大部分的資料，典型的晶體硅太陽能電池板由65-75%的玻璃、10-15%的鋁制結(jié)構(gòu)、10%的塑料和3-5%的硅制成。這家收回廠能夠?qū)ζ?5%的資料進(jìn)行分拆、分揀、處理和收回。

而此前，老化或破損的太陽能電池板通常被送到玻璃收回設(shè)施中，僅對(duì)玻璃和鋁結(jié)構(gòu)進(jìn)行收回。而剩余的資料會(huì)被送往水泥爐中作焚燒處理。

分揀好的資料經(jīng)過處理與包裝后，會(huì)被送往不同的行業(yè)進(jìn)行再利用。其中，碎玻璃被送往玻璃制造業(yè);鋁制結(jié)構(gòu)被送往鋁精煉廠;廢塑料可作為燃料使用在水泥廠;收回后的硅能夠在貴金屬工業(yè)被再利用;后，剩余的纜線和接頭會(huì)被壓碎后以銅珠的方式出售。

國際可再生能源署(IRENA)的一項(xiàng)研究證實(shí)：到2050年，國際范圍內(nèi)作廢的光伏電池板數(shù)量將達(dá)到數(shù)千萬噸(特別是在我國、美國、日本、印度和德國)——收回后價(jià)值將超過150億美元。

回收太陽能發(fā)電板如何工作?

在物理學(xué)中，太陽能是基于光伏效應(yīng)的。在光伏效應(yīng)中，兩種不同的材料緊密接觸并在暴露于光或其他輻射能時(shí)產(chǎn)生電壓。在太陽能中，這些材料屬于半導(dǎo)體的一類。它不是在特定條件下電子流過的導(dǎo)體或絕緣體。太陽能行業(yè)中常用的半導(dǎo)體是硅。當(dāng)光子將電子與材料分離時(shí)，回收太陽能發(fā)電板就會(huì)發(fā)電。實(shí)際上，太陽能電池板由一系列稱為太陽能電池的小單元組成，這些單元實(shí)際上將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。典型的太陽能電池板還包括金屬框架，玻璃外殼和各種布線，以從硅框架吸收電流。由于太陽能電池板會(huì)產(chǎn)生直流電，因此需要逆變器在家中將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。類型的半導(dǎo)體傾向于吸收少量的正電荷，而N型的半導(dǎo)體則帶有負(fù)電荷。半導(dǎo)體材料通常摻雜有雜質(zhì)，硅和鍺之類的晶體通常不允許電子從原子自由移動(dòng)，從而更容易提供或接受電子。這與電池另一個(gè)電極上的負(fù)電壓非常相似。

半導(dǎo)體是P和N兩種類型之一。每個(gè)回收太陽能發(fā)電板將其中兩個(gè)半導(dǎo)體夾在中間。一個(gè)是P型，另一個(gè)是N型(看起來像電池)。電子可以從一側(cè)自由地傳遞到另一側(cè)，但不能以相反的方向通過。想象一個(gè)山丘，一個(gè)電子很容易從山丘下降(到N側(cè))，但不能爬升(到P側(cè))。當(dāng)電子上升到激發(fā)態(tài)時(shí)，會(huì)消耗從入射光接收的能量，這會(huì)發(fā)生。如果材料不形成結(jié)，則自由電子終將返回基態(tài)。另外，由于電子僅在單個(gè)方向上從N流動(dòng)到P，因此通過光電效應(yīng)產(chǎn)生直流電。該電流與電池電壓一起定義了太陽能電池可以產(chǎn)生的功率(或瓦特?cái)?shù))。通常，每個(gè)具有足夠能量的光子都會(huì)發(fā)射一個(gè)電子，從而形成一個(gè)“空穴”。電場將電子移動(dòng)到N側(cè)，將空穴移動(dòng)到P側(cè)。