Geschichte der Solarzellen
Denn Solarzellen sind umweltfreundlich und erneuerbar, sie sind eine beliebte Art von sauberer Energie Gerät, das Sonnenenergie in elektrische Energie umwandelt. Sie sind eine ökologisch sinnvolle und nachhaltige Energiequelle. Die Wirtschaftlichkeit und der allgemeine Wirkungsgrad von Solarzellen hängen hauptsächlich von ihrer Lebensdauer ab.
Wie lange hält eine Solarzelle?
Solarmodule mit gehärtetem Glaslaminat haben eine Lebensdauer von 25 Jahren, solche mit PET-Laminat von 5-8 Jahren und solche mit Epoxidharz von 2-3 Jahren. Etwa 95% aller derzeit erhältlichen Solarmodule sind aus gehärtetem Glaslaminat gefertigt.
Der Wirkungsgrad von Photovoltaikmodulen bestimmt ihre Lebensdauer, und die Intensität der vom Solarmodul bei gleichem Licht erzeugten Leistung hängt von der Reinheit des Siliziumwafers und dem Grad der Verklebung der PN-Verbindung ab. Der Wirkungsgrad nimmt immer weiter ab, da die PN-Verbindung schließlich bricht. Der Umwandlungswirkungsgrad liegt nach 15 Jahren bei ca. 90% und sinkt nach 25 Jahren auf ca. 85%, so dass die Lebensdauer der photovoltaischen Komponenten im Wesentlichen mehr als 20 Jahre beträgt.
Hauptelemente von Solarzellen
Wirkung von Hot Spots
Der Hot-Spot-Effekt tritt in einer ordnungsgemäß funktionierenden Batterie auf, wenn eine einzelne Zelle kurzzeitig von einem winzigen Gegenstand bedeckt wird. Die Stromstärke, die diese Zelle erzeugen kann, sinkt daraufhin. Man kann sich die einzelne Zelle in der Batterieanordnung als eine Diode mit einem umgekehrten Avalanche-Durchbruchsphänomen vorstellen, eine P-N-Übergangsstruktur. Gemäß dem Kirchhoff'schen Strom- und Spannungsgesetz übt eine blockierte Einzelzelle einen negativen Druck aus und wird zu einer Last, wenn ihre Stromerzeugungskapazität geringer ist als der Strom im Stromkreis. Außerdem absorbiert sie Wärme, also die von anderen Einzelzellen freigesetzte Energie.
Darüber hinaus ist der Hot-Spot-Effekt eng mit dem Fertigungsprozess der Batteriemontage verbunden. Oftmals ist der Innenwiderstand einer einzelnen Zelle aufgrund von Produktionsfehlern uneinheitlich. Bei Zellen mit ungleichmäßigem Innenwiderstand können Hot Spots auftreten, die für die Zelle sehr nachteilig sind. Im Extremfall verbrennt die Batterie als Ganzes, im leichteren Fall die Zelle.
Einfluss der Umgebung Zu den weiteren Faktoren, die die Lebensdauer der Batterie beeinflussen, gehören Temperatur, Lichtintensität, Windlast, Eis- und Schneelast usw.
Sieben Tipps zur Erhöhung der Lebensdauer und Kapazität von Solarzellen
Regelmäßige Inspektionen Ihres Solarspeichersystems sind wichtig, um Anzeichen für Schäden oder Funktionsstörungen zu finden. Reinigen Sie Anschlüsse und Teile, um Korrosion oder Schmutzansammlungen zu vermeiden.
Um zu verhindern, dass Ihre Solarbatterie während des Betriebs vollständig entladen wird, sollten Sie die Entladetiefe begrenzen. Die Lebensdauer der Batterie kann erheblich verlängert werden, wenn sie zwischen 20% und 80% aufgeladen bleibt.
Prüfen Sie den idealen Temperaturbereich, in dem Ihre Solarbatterie arbeitet. Vermeiden Sie sehr hohe Temperaturen, da diese die Lebensdauer und Leistung der Batterie verkürzen können.
Um Schäden an der Batterie zu vermeiden, verwenden Sie Ladegeräte, die speziell für Ihr Solarspeichersystem hergestellt wurden.
Vermeiden Sie zu schnelle Ladezyklen, da diese Ihre Solarbatterie überhitzen und ihre Lebensdauer verkürzen können. Wählen Sie stattdessen langsamere, häufigere Ladezyklen.
Schützen Sie Ihre Solarbatterie vor direkter Sonneneinstrahlung und bewahren Sie sie an einem trockenen, kühlen Ort auf, wenn Sie sie über einen längeren Zeitraum lagern möchten.
Verfolgen Sie die Leistung Ihrer Batterie im Laufe der Zeit mit einem Tool zur Überwachung des Batteriezustands. Um zu verhindern, dass die gesamte Batterie beschädigt wird, sollten Sie defekte oder schwache Zellen so schnell wie möglich ersetzen.
Nutzung von Solarzellen am Ende ihrer Lebensdauer
Ein entscheidender Schritt zur Verringerung der Umweltauswirkungen dieser erneuerbaren Energiespeichersysteme ist das Recycling ausgedienter Solarzellen. Im Folgenden werden wichtige zu beachtende Gesetze, aktuelle Projekte im Bereich der erneuerbaren Energien und die Umweltvorteile des Recyclings aufgeführt
Vorteile des Solarzellenrecyclings für die Umwelt
Das Recycling von Solarzellen bringt zahlreiche wichtige ökologische Vorteile mit sich. Erstens werden wie bei Lithium, Blei und Kobalt unbezahlbare Ressourcen wiedergewonnen, die für die Herstellung von Batterien benötigt werden. Durch das Recycling dieser Materialien müssen weniger neue Ressourcen abgebaut werden, empfindliche Ökosysteme bleiben erhalten, und die bergbaubedingten Umweltschäden werden begrenzt.
Außerdem wird durch das Recycling von Solarzellen gefährlicher Elektroschrott vermieden, der bei unsachgemäßer Entsorgung Grundwasser und Boden verseuchen kann. Indem schädliche Stoffe wie Blei, Lithium und Säuren aus der Umwelt ferngehalten werden, verringert das sachgemäße Recycling von ausgedienten Solarzellen auch die Gefahren für die Gesundheit von Mensch und Umwelt.
Und schließlich trägt das Recycling von Solarzellen zur Entwicklung einer Kreislaufwirtschaft bei, in der Ressourcen gesammelt, genutzt und recycelt werden, anstatt nach Gebrauch weggeworfen zu werden. Dies spart natürliche Ressourcen und senkt die Treibhausgasemissionen, die bei der Herstellung neuer Batterien entstehen, und fördert somit die langfristige Nachhaltigkeit.
Initiativen für Recycling bei erneuerbaren Energien
Um eine verantwortungsvolle Entsorgung von Elektroschrott zu unterstützen, hat der Sektor der erneuerbaren Energien eine Reihe von Projekten zum Recycling von Solarzellen gestartet. Es wurden Programme zum Sammeln und Recyceln von Solarzellen ins Leben gerufen, und Hersteller, Händler und Recycler haben sich zusammengeschlossen, um das Recycling zu erleichtern und eine sichere Entsorgung der Batterien zu gewährleisten, wenn ihre Nutzungsdauer abgelaufen ist.
Gesetze und bewährte Verfahren für das Recycling von Solarzellen
Um ein effektives und sicheres Recycling von Solarzellen zu gewährleisten, müssen die lokalen und bundesstaatlichen Vorschriften für die Entsorgung von Elektroschrott eingehalten werden. Um die Gefahren für die Umwelt und die öffentliche Gesundheit zu verringern, legen diese Vorschriften Richtlinien für das Sammeln, die Bewirtschaftung, den Transport und die endgültige Entsorgung von Batterien am Ende ihrer Nutzungsdauer fest.
Es wird empfohlen, die Batterien vor dem Recycling außer Betrieb zu nehmen, die Sammelbehälter deutlich zu kennzeichnen und genaue Aufzeichnungen zu führen, um die Bewegungen der Altbatterien während des Recyclingprozesses zu überwachen. Die Akteure im Bereich der erneuerbaren Energien können durch die Anwendung dieser Verfahren dazu beitragen, die Umweltvorteile des Solarzellenrecyclings zu optimieren und den Übergang zu einer stärker kreislauforientierten und nachhaltigen Wirtschaft voranzutreiben.
abschließend
Die Steigerung der Effizienz und Nachhaltigkeit erneuerbarer Energiequellen erfordert ein Verständnis für und Optimierung der Solarzelle Lebenszyklus. Die Fähigkeit einer Batterie, während der Lade- und Entladezyklen ihre beste Leistung zu erbringen, bestimmt ihre Lebensdauer; die Entladetiefe und die eingesetzte Technologie sind wichtige Faktoren, die die Lebensdauer Ihrer Batterie bei sorgfältigem Einbau, umsichtigem Ladungsmanagement und routinemäßiger Wartung verlängern können. Die Umweltauswirkungen von Batterien von der Herstellung bis zum Recycling müssen ebenfalls berücksichtigt werden. Eine Kreislaufwirtschaft und die Verringerung der Umweltauswirkungen werden erreicht, indem das Ende der Nutzungsdauer einer Batterie durch geeignete Recyclingverfahren geregelt wird.
