來(lái)自新加坡科技研究局(A*STAR)和新加坡南洋理工大學(xué)(NTU Singapore)的一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出可將舊太陽(yáng)能電池組件轉(zhuǎn)化為能量收集熱電材料的技術(shù),這種技術(shù)能夠收集熱量并將熱量轉(zhuǎn)化為電能。
這一技術(shù)旨在減少全球因報(bào)廢太陽(yáng)能電池組件中的硅而產(chǎn)生的廢物。
回收太陽(yáng)能電池組件是一種復(fù)雜且昂貴的工藝。通過(guò)利用熱電的對(duì)比特性,將過(guò)期太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化為增強(qiáng)熱電材料,新技術(shù)將這一限制變成了機(jī)遇。其中,雜質(zhì)和缺陷的加入有助于增強(qiáng)而不是削弱性能。
在這種工藝中,太陽(yáng)能電池被粉碎成細(xì)末。接下來(lái),加入磷和鍺的粉末以改變其原始特性,然后在高熱高溫下對(duì)粉末組合進(jìn)行處理。這種工藝賦予了廢硅熱電特性(如電力轉(zhuǎn)換和冷卻效率),提高了升級(jí)后的硅熱電器件的性能。
經(jīng)過(guò)多輪評(píng)估,團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化的熱電性能,其熱電品質(zhì)因數(shù)是單質(zhì)硅熱電性能中最高的,創(chuàng)下記錄。
這項(xiàng)研究發(fā)表在2022年3月的《先進(jìn)材料》科技期刊上。
來(lái)自IHPC團(tuán)隊(duì)的資深科學(xué)家Gang Zhang表示,"這個(gè)項(xiàng)目展示了聲子工程的概念,這是一種高效、有用的方法,可以完全控制固體的熱導(dǎo)率。" IHPC團(tuán)隊(duì)為材料性能領(lǐng)域貢獻(xiàn)了自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
團(tuán)隊(duì)還致力于將這種技術(shù)用于大規(guī)模廢硅升級(jí)改造,可用于數(shù)種高溫能量收集應(yīng)用。
根據(jù)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)研究,太陽(yáng)能組件的平均壽命為30年。據(jù)估計(jì),至2050年,未使用的組件數(shù)量將達(dá)到近8000萬(wàn)噸。研究稱,沒(méi)有任何工藝可以回收太陽(yáng)能電池組件的有價(jià)值部分并減輕有毒部分。
國(guó)際能源署的一份報(bào)告稱,廢舊太陽(yáng)能組件的填埋處理不會(huì)對(duì)健康造成重大危害。報(bào)告重點(diǎn)關(guān)注太陽(yáng)能組件報(bào)廢管理的潛在危害,以及用于新太陽(yáng)能組件的原材料的保護(hù)問(wèn)題。
上個(gè)月,F(xiàn)raunhofer研究所的研究人員聲稱,他們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了四結(jié)太陽(yáng)能電池47.6%的功率轉(zhuǎn)換效率,創(chuàng)下記錄。Surrey大學(xué)和倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員研發(fā)出一種改善光伏組件能量吸收的方法。
原標(biāo)題:科學(xué)家: 廢舊太陽(yáng)能組件還能這樣用!