มูลค่าการรีไซเคิลของเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนที่หมดอายุการใช้งาน

เมื่อเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนหมดอายุการใช้งาน พวกมันจะไม่ใช่ขยะมูลฝอย แต่เป็นเหมืองในเมืองที่อุดมไปด้วยทรัพยากรทุติยภูมิ สำนักงานพลังงานหมุนเวียนระหว่างประเทศ (IEA) คาดการณ์ว่าภายในปี พ.ศ. 2593 ขยะแผงโซลาร์เซลล์ทั่วโลกจะสูงถึง 78 ล้านตัน ซึ่งเป็นวัตถุดิบขนาดใหญ่สำหรับอุตสาหกรรมรีไซเคิลโลหะมีค่า การแปรรูปเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนที่ถูกทิ้งทำให้สามารถนำวัสดุหลายชนิดกลับมาใช้ใหม่ได้ เช่น ซิลิคอนบริสุทธิ์ เงิน ทองแดง อะลูมิเนียม และแก้ว จากมุมมองทางธุรกิจ ตลาดรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์ทั่วโลกมีมูลค่าประมาณ 366 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี พ.ศ. 2568 และคาดว่าจะสูงกว่า 993 ล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี พ.ศ. 2578 โดยมีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี (CAGR) ที่ 10.5% กฎหมายว่าด้วยขยะอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (WEEE) ของยุโรปได้ริเริ่มการนำแผงโซลาร์เซลล์เข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของกฎระเบียบ ซึ่งเป็นแรงผลักดันให้เกิดการพัฒนาห่วงโซ่อุปทานของการรีไซเคิล ปัจจุบัน เทคโนโลยีการบำบัดด้วยความร้อนได้กลายเป็นกระบวนการหลัก เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงในการกู้คืนน้ำหนักของเซลล์ได้มากกว่า 80%

มูลค่าคงเหลือของเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนมือสอง

เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนมือสองที่ยังไม่ถูกกำจัดทั้งหมดยังคงรักษากำลังการผลิตไฟฟ้าคงเหลือไว้ได้อย่างมีนัยสำคัญ ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าแผงโซลาร์เซลล์ซิลิคอนแบบผลึกที่ใช้งานในประเทศกานาเป็นเวลาหกปียังคงรักษาประสิทธิภาพการทำงานระดับสูงไว้ได้ ซึ่งหมายความว่าเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนที่ถูกเปลี่ยนจากโครงการเริ่มต้นหรือการปรับปรุงใหม่ยังคงสามารถใช้งานได้ในสถานการณ์ที่ต้องการประสิทธิภาพต่ำกว่า เช่น การจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์สื่อสาร เครื่องสูบน้ำทางการเกษตร หรือระบบไฟส่องสว่างกลางแจ้งในพื้นที่ห่างไกล เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนมือสองเหล่านี้มอบโซลูชันพลังงานต้นทุนต่ำสำหรับการใช้งานสำรอง ขณะเดียวกันก็ช่วยชะลอขั้นตอนการรีไซเคิลขั้นสุดท้าย เมื่อพิจารณาจากวงจรชีวิตทั้งหมด สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร

เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนมีอายุการใช้งานนานแค่ไหน?

โดยทั่วไปแล้ว ผู้ผลิตจะเสนอการรับประกันแผงโซลาร์เซลล์ซิลิคอนเป็นระยะเวลา 25 ถึง 30 ปี การหมดอายุการใช้งานไม่ได้หมายถึงการเสียหายโดยสมบูรณ์ แต่หมายถึงการเสื่อมสภาพของกำลังไฟฟ้าที่ต่ำกว่าเปอร์เซ็นต์ที่กำหนดของกำลังการผลิตเริ่มต้น การประเมินโดยห้องปฏิบัติการพลังงานหมุนเวียนแห่งชาติ (National Renewable Energy Laboratory) ระบุว่าแผงโซลาร์เซลล์ซิลิคอนที่ผ่านการทดสอบภาคสนามทั่วโลกมักจะมีอัตราการเสื่อมสภาพของกำลังไฟฟ้าต่อปีอยู่ระหว่าง 0.5% ถึง 2% ค่าเฉพาะขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ วิธีการติดตั้ง และคุณภาพของแผงโซลาร์เซลล์เริ่มต้น ตัวอย่างเช่น แผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้งานเป็นเวลา 22 ปี ภายใต้สภาพภูมิอากาศแบบเมดิเตอร์เรเนียนของสเปน มีอัตราการเสื่อมสภาพเฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ 1.4% ซึ่งหมายความว่าแผงโซลาร์เซลล์ซิลิคอนที่มีกำลังไฟฟ้า 100 วัตต์ มีแนวโน้มที่จะรักษากำลังไฟฟ้าไว้ได้มากกว่า 70 วัตต์หลังจากผ่านไป 25 ปี การตรวจสอบความสมบูรณ์ของวัสดุหุ้ม (เช่น ฟิล์ม EVA) และการป้องกันปัญหาทั่วไป เช่น จุดร้อน และการเสื่อมสภาพที่เกิดจากศักยภาพ เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรลุอายุการใช้งานที่คาดหวัง

สูตรโลหะผสมในเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิกอน

นอกเหนือจากเวเฟอร์ซิลิคอนผลึกแบบกระแสหลักแล้ว โลหะผสมซิลิคอนยังมีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์อีกด้วย โลหะผสมชนิดพิเศษเหล่านี้ เช่น โลหะผสมซิลิคอนที่ใช้ในเพสต์นำไฟฟ้า ได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการสัมผัสอิเล็กโทรดและการนำไฟฟ้าในเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน ด้วยการควบคุมระดับความบริสุทธิ์อย่างแม่นยำ (ตั้งแต่ 99% ถึงมากกว่า 99.99%) และการเจือธาตุเฉพาะ ทำให้สามารถปรับแต่งคุณสมบัติทางไฟฟ้าและจุดหลอมเหลวของโลหะผสมเหล่านี้ได้ ซึ่งทำให้สามารถสร้างหน้าสัมผัสโอห์มิกที่แข็งแรงทนทานกับเวเฟอร์ซิลิคอน ลดการสูญเสียกระแสไฟฟ้า และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตขั้นสุดท้ายของเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน การผลิตวัสดุโลหะผสมซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูงเหล่านี้ถือเป็นอุตสาหกรรมที่ใช้เทคโนโลยีอย่างเข้มข้น ราคาของโลหะผสมเหล่านี้สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความผันผวนของตลาดโลหะและข้อกำหนดความบริสุทธิ์ ทำให้โลหะผสมซิลิคอนเป็นปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อทั้งประสิทธิภาพและโครงสร้างต้นทุนของเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน