Khi pin mặt trời silicon kết thúc vòng đời sử dụng, chúng không phải là chất thải rắn mà là một mỏ đô thị giàu tài nguyên thứ cấp. Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế dự báo đến năm 2050, tổng lượng chất thải tấm pin mặt trời tích lũy trên toàn cầu sẽ đạt 78 triệu tấn, cung cấp nguồn nguyên liệu thô khổng lồ cho ngành công nghiệp tái chế kim loại quý. Việc xử lý pin mặt trời silicon bị loại bỏ cho phép thu hồi nhiều loại vật liệu bao gồm silicon có độ tinh khiết cao, bạc, đồng, nhôm và thủy tinh. Về mặt kinh doanh, thị trường tái chế tấm pin mặt trời toàn cầu đạt khoảng 366 triệu đô la vào năm 2025 và dự kiến sẽ vượt quá 993 triệu đô la vào năm 2035, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 10,5%. Chỉ thị về Thiết bị Điện và Điện tử Thải bỏ của Châu Âu (WEEE) đã tiên phong trong việc đưa tấm pin mặt trời vào các quy định của mình, thúc đẩy việc tinh chỉnh chuỗi cung ứng tái chế. Hiện nay, công nghệ xử lý nhiệt đã nổi lên như một quy trình chính thống do hiệu quả cao trong việc thu hồi hơn 80% trọng lượng của một pin.
Các tế bào quang điện silicon đã qua sử dụng, chưa bị loại bỏ hoàn toàn, vẫn giữ lại đáng kể công suất phát điện dư thừa. Các nghiên cứu chỉ ra rằng các mô-đun quang điện silicon tinh thể hoạt động tại Ghana trong sáu năm vẫn duy trì hiệu suất cao. Điều này có nghĩa là các tế bào quang điện silicon được thay thế từ các dự án ban đầu hoặc cải tạo có thể tiếp tục phục vụ trong các tình huống có yêu cầu hiệu suất thấp hơn, chẳng hạn như cấp điện cho thiết bị truyền thông, máy bơm nông nghiệp hoặc đèn chiếu sáng ngoài trời ở vùng sâu vùng xa. Những tế bào quang điện silicon đã qua sử dụng này cung cấp các giải pháp năng lượng chi phí thấp cho các ứng dụng thứ cấp, đồng thời trì hoãn giai đoạn tái chế cuối cùng. Từ góc độ toàn bộ vòng đời, điều này giúp tăng cường hiệu quả sử dụng tài nguyên.
Các nhà sản xuất thường cung cấp bảo hành từ 25 đến 30 năm cho các mô-đun năng lượng mặt trời silicon. Hết vòng đời không có nghĩa là hỏng hoàn toàn mà là sự suy giảm công suất đầu ra dưới một tỷ lệ phần trăm nhất định so với công suất ban đầu. Các đánh giá của Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia chỉ ra rằng các tế bào năng lượng mặt trời silicon được thử nghiệm thực địa trên toàn cầu thường gặp phải tỷ lệ suy giảm công suất hàng năm từ 0,5% đến 2%. Các giá trị cụ thể phụ thuộc vào khí hậu địa phương, phương pháp lắp đặt và chất lượng mô-đun ban đầu. Ví dụ, các mô-đun hoạt động trong 22 năm trong khí hậu Địa Trung Hải của Tây Ban Nha cho thấy tỷ lệ suy giảm trung bình hàng năm là 1,4%. Điều này ngụ ý rằng một tế bào năng lượng mặt trời silicon được đánh giá ở mức 100W có thể sẽ duy trì công suất đầu ra trên 70W sau 25 năm. Đảm bảo tính toàn vẹn của vật liệu đóng gói (chẳng hạn như màng EVA) và ngăn ngừa các vấn đề phổ biến như điểm nóng và suy giảm do điện thế gây ra là rất quan trọng để đạt được tuổi thọ dự kiến.
Ngoài các tấm wafer silicon tinh thể phổ biến, hợp kim gốc silicon cũng đóng một vai trò quan trọng trong công nghệ năng lượng mặt trời. Các hợp kim đặc biệt này, chẳng hạn như hợp kim gốc silicon được sử dụng trong các loại keo dán dẫn điện, được thiết kế để tối ưu hóa tiếp xúc điện cực và độ dẫn điện trong pin mặt trời silicon. Bằng cách kiểm soát chính xác mức độ tinh khiết (dao động từ 99% đến hơn 99,99%) và pha tạp các nguyên tố cụ thể, các đặc tính điện và điểm nóng chảy của các hợp kim này có thể được điều chỉnh. Điều này cho phép hình thành các tiếp xúc ômi mạnh mẽ với các tấm wafer silicon, giảm tổn thất dòng điện và nâng cao hiệu suất đầu ra cuối cùng của pin mặt trời silicon. Việc sản xuất các vật liệu hợp kim gốc silicon có độ tinh khiết cao này cấu thành một ngành công nghiệp đòi hỏi nhiều công nghệ. Giá của chúng gắn chặt với biến động của thị trường kim loại và các yêu cầu về độ tinh khiết, khiến chúng trở thành yếu tố chính ảnh hưởng đến cả hiệu suất và cơ cấu chi phí của pin mặt trời silicon.
Ngôn ngữ
