隐含能量是指在制造和交付商品过程中消耗的所有能量。隐含能量回收时间是指发电能力产生与生产该能力所用能量相同的可用能量所需的时间。

在澳大利亚,太阳能电池板的能源回收期可以远少于一年,而完整屋顶太阳能系统的回收期可以少于两年。

为确保净能量增益,必须考虑可再生能源技术的隐含能量。成功的太阳能电池的隐含能量必须小于其总能量输出

组装太阳能电池需要许多加工阶段,并且应将内含能量保持在最低水平。以下部分介绍了硅太阳能电池中内含能量的一些最重要步骤。

硅加工 

为生产冶金级硅,需要对石英砂(二氧化硅)进行碳热还原。此方法每生产一公斤冶金级硅会消耗 20 千瓦时电能。

冶金级硅必须先经过300℃的盐酸反应,再经过1100℃的氢气提纯,才能提炼成电子级硅。该方法每公斤电子级硅消耗100千瓦时的能量。

这种硅随后在1400℃下熔化并结晶,每公斤硅单晶需要消耗290千瓦时的能量。这种硅适用于太阳能电池。考虑到各阶段的材料损耗,这些工艺最终​​将460千瓦时的能量注入到每公斤硅单晶中。

太阳能电池生产 

使用多线切割机将单晶硅切割成晶片,由此会产生40%至50%的粉尘损失。之后,还要进行一系列高温扩散、氧化、沉积和退火工艺。

这样一来,太阳能电池的储能就增加了120 kWh/m2

另请阅读:什么是分布式能源?

模块组装 

该模块由玻璃前面板、封装材料、太阳能电池、铜带、铝箔背盖和铝槽组成。组装过程中,会引入190千瓦时/平方米的隐含能量。

支持结构 

之后,该组件通常安装在场地或屋顶上。场地中的组件必须由混凝土、水泥和钢材支撑。结构和组件会使隐含能耗增加500 kWh/m²。屋顶本身已有支撑系统,因此能耗降低至 200 kWh/m²。

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艾略特是一位充满热情的环保主义者和博主,他一生致力于传播环保、绿色能源和可再生能源的意识。凭借环境科学背景,他对地球面临的问题有着深刻的理解,并致力于教育他人如何做出改变。

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