4 cách để làm cho các Tấm PIN Mặt Trời bền hơn

Theo một nghiên cứu của Cơ quan Môi trường Liên bang Đức (UBA), phát thải sản xuất tấm pin mặt trời phụ thuộc vào lượng điện đốt than trong lưới điện địa phương - sản xuất tấm pin của Trung Quốc thải ra nhiều hơn 40% CO2 so với các mô-đun được xây dựng ở châu  u. Dưới đây là bốn yếu tố cần thiết trong quá trình sản xuất, thiết kế để kéo dài tuổi thọ của tấm pin năng lượng mặt trời, giúp chúng bền bỉ hơn với thời gian.

1. Quang điện tồn tại lâu nhất có thể

Những tấm pin mặt trời quang điện nối lưới đầu tiên được lắp đặt ở nhiều nước vào những năm 1980. Một số tấm pin vẫn còn hoạt động trong nhiều thập kỷ sau đó, trong khi các mẫu mới hiện nay đôi khi được bán và bảo hành chỉ khoảng 30 năm. 

Các tấm pin có thể tồn tại lâu hơn nữa khi kính cường lực được tích hợp ở mặt sau, điều phổ biến trong sản xuất tế bào quang điện ngày nay. Tuổi thọ sử dụng của các hệ thống năng lượng mặt trời càng dài thì lượng khí thải CO2 càng giảm và chi phí sản xuất năng lượng tái tạo từ mặt trời càng giảm. 

2. Sửa chữa các tấm pin năng lượng mặt trời

Các tấm pin mặt trời có cấu tạo rất đơn giản. Chúng bao gồm một ô kính đặc biệt trong mờ, một màng nhựa trong mờ (EVA) bên dưới, một tế bào silicon chỉ dày 0,2 mm với các thanh cái bằng kim loại mỏng. Phía sau tế bào là một bộ phim nhựa khác và ở mặt sau là một bộ phim hoặc kính bảo vệ đặc biệt. Mọi thứ được kết nối chắc chắn với nhau, thường bằng khung nhôm có niêm phong. 

Các tấm pin mặt trời rất bền và rất hiếm khi có lỗi sai. Nếu chẳng may có chút lỗi thì có thể sửa chữa được dễ dàng.

Các tấm pin mặt trời hiện đại thường được chế tạo để tồn tại lâu dài

Nếu kính ở mặt trước bị vỡ do mưa đá quá lớn, nên thay một tấm kính để tránh hơi ẩm xâm nhập vào bên trong và làm giảm hiệu suất của hệ thống - ở đây việc thay thế kính là khá phức tạp.  

Sau nhiều năm hoạt động, con dấu và màng ở mặt sau của các mô-đun có thể trở nên xốp và dễ vỡ hơn. Keo dán có thể được sử dụng để dán màng chống lại sự xâm nhập của hơi ẩm. Nếu theo thời gian, cáp điện bị xốp hoặc điốt trong hộp nối bị hỏng, chúng thường có thể được thay thế mà không có biến chứng.

3. Hạn chế các chất gây ảnh hưởng đến môi trường của tấm pin năng lượng mặt trời

Theo Cơ quan Môi trường Đức (UBA), không có nguy cơ chất ô nhiễm rò rỉ từ các tấm pin chưa bị hư hại hoặc bị vỡ. Tuy nhiên, hầu hết các mô hình đều chứa một lượng nhỏ các chất có hại cho môi trường. 

Ví dụ, trong trường hợp mô-đun năng lượng mặt trời tinh thể được sử dụng rộng rãi (khoảng 95% thị phần), chất hàn chứa tối đa một gam chì trên mỗi mô-đun. Một số nhà sản xuất hoàn toàn không sử dụng chì độc hại.

Trong cái gọi là mô-đun màng mỏng (khoảng 5% thị phần), các tế bào này cũng chứa cadmium kim loại nặng độc hại - lên đến 1,4 gam mỗi bảng. Tuy nhiên, các nhà sản xuất các tấm này có hệ thống thu hồi riêng của họ và thu hồi cadimi và chì, cũng như các kim loại không độc hại như bạc, đồng và tellurium.  
Trong khi các mô-đun bị loại bỏ phải được xử lý đúng cách ở Châu  u, hầu hết các quốc gia khác vẫn chưa có quy định như vậy. Các tiêu chuẩn này nhằm ngăn chặn các tấm pin mặt trời bị mục nát trong môi trường tự nhiên và cuối cùng là rửa trôi các chất ô nhiễm. Ngoài ra, các tấm pin mặt trời chứa các nguyên liệu thô có giá trị có thể được tái chế.

4. Tái chế các tấm pin

Trong các nhà máy tái chế ở Đức, các tấm mô hình cũ hơn vẫn hoạt động có thể được sửa chữa và bán lại.

Khi không được sửa chữa hoặc bán lại, khung nhôm, dây cáp và hộp nối sẽ bị loại bỏ và các tấm tinh thể bị cắt nhỏ trong khi thủy tinh, kim loại và lá được tách ra bằng nhiều kỹ thuật khác nhau. Kim loại và chì được tách ra và tái sử dụng trong khi các mảnh thủy tinh thường được xử lý thành vật liệu cách nhiệt được gọi là bông thủy tinh. Các lá nhựa được đốt trong nhà máy với các bộ lọc để tạo ra năng lượng. 

Tuy nhiên, các chuyên gia về môi trường và vật liệu thô cho rằng còn nhiều khả năng để cải thiện việc tái chế các tấm pin cũ. Họ muốn để các tấm kính năng lượng mặt trời cao cấp từ các mô-đun cũ được tái sử dụng cho các mô-đun mới thay vì cho các vật liệu cách nhiệt chất lượng thấp như hiện nay. Tương tự như vậy, silicon có độ tinh khiết cao từ các mô-đun cũ có thể được sử dụng cho các tế bào năng lượng mặt trời mới. Cho đến nay, nó chỉ được sử dụng như một chất phụ gia trong sản xuất nhôm.  

Một mô-đun năng lượng mặt trời cũ chứa các nguyên liệu thô có giá trị lớn. Vì lý do này, ngành công nghiệp quang điện đang bùng nổ trên toàn cầu là một thị trường quan trọng trong tương lai cho ngành công nghiệp tái chế - đặc biệt là khi hàng triệu tấm pin sẽ được lắp đặt mới trong những thập kỷ tới. Tìm hiểu thêm về nhiều kiến thức khác về điện mặt trời tại đây.