单晶硅在太空中是航天飞机、宇宙飞船、人造卫星必不可少的原材料。人类在征服宇宙的征途上,所取得的每一步进步,都有着单晶硅的身影。航天器材大部分的零部件都要以单晶硅为基础。离开单晶硅,卫星会没有能源,没有单晶硅,航天飞机和宇航员不会和地球取得联系,单晶硅作为人类科技进步的基石,为人类征服太空作出了不可磨灭的贡献。 单晶硅在太阳能电池中得到广泛的应用。高纯的单晶硅是重要的半导体材料,在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天,利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能,实现了迈向绿色能源革命的开始。
单晶硅太阳能电池的特点:
1.光电转换效率高,可靠性高;
2.先进的扩散技术,保证片内各处转换效率的均匀性;
3.运用先进的PECVD成膜技术,在电池表面镀上深蓝色的氮化硅减反射膜,颜色均匀美观;
4.应用高品质的金属浆料制作背场和电极,确保良好的导电性。
硅片回收后的清洗方式:化学清洗是为了除去原子、离子不可见的污染,方法较多,有溶剂萃取、酸洗(硫酸、硝酸、王水、各种混合酸等)和等离子体法等。其中双氧水体系清洗方法效果好,环境污染小。一般方法是将硅片先用成分比为H2SO4:H2O2=5:1或4:1的酸性液清洗。清洗液的强氧化性,将有机物分解而除去;用超纯水冲洗后,再用成分比为H2O:H2O2:NH4OH=5:2:1或5:1:1或7:2:1的碱性清洗液清洗,由于H2O2的氧化作用和NH4OH的络合作用,许多金属离子形成稳定的可溶性络合物而溶于水;然后使用成分比为H2O:H2O2:HCL=7:2:1或5:2:1的酸性清洗液,由于H2O2的氧化作用和盐酸的溶解,以及氯离子的络合性,许多金属生成溶于水的络离子,从而达到清洗的目的。
放射示踪原子分析和质谱分析表明,采用双氧水体系清洗硅片效果,同时所用的全部化学试剂 H2O2、NH4OH、HCl能够完全挥发掉。用H2SO4和H2O2清洗硅片时,在硅片表面会留下约2×1010原子每平方厘米的硫原子,用后一种酸性清洗液时可以完全被清除。用H2O2体系清洗硅片无残留物,有害性小,也有利于工人健康和环境保护。硅片清洗中用各步清洗液处理后,硅片回收后都要用超纯水彻底冲洗。
光伏组件电站中的普通金属回收、处理、应用技术已经基本成熟,但对于组件而言怕是新生事物。光伏组件中的硅、银、铜、铝等有价值的资源,大部分都能够通过回收实现循环再利用,可节约资源,减少对原生资源开采并降低资源提炼的耗能,从而减轻生态环境影响及破坏。因此,光伏组件的回收与无害化处理是当前国际国内产业界和环境界十分关注的问题。
在国际上,2014年初,报废电子电气设备(WEEE)指令修订版在欧盟正式生效,其中次将光伏组件纳入指令范围,规定报废的光伏组件和家用电器作为一类产品需要进行强制回收处理。2014年10月,在IECTC82WG2的会议上,一部分WG2成员也提议将“光伏组件回收与环境评估”作为新的工作组项目提案(NWIP)展开了讨论,未来制订出组件回收以及环境评估的IEC标准。