太陽能蓄電池光鮮的背后存在的污染問題

    鋰電世界  鉛酸蓄電池帶來的污染，令人觸目精心，鉛酸蓄電池人人得而誅之。不過作為市場上最主流的儲能設備，目前還沒有電池產品能夠代替鉛酸蓄電池。通過檢查與整改，鉛酸蓄電池產業得到了不斷的升華。與此同時，在使用過程中無排放，無噪音，無能耗的清潔能源太陽能電池，也得到了人們的大力支持。但當今主流卻忽略了太陽能電池光鮮表面背后生產過程中的高污染、高能耗的問題。

    太陽能蓄電池在生產過程中的高污染：現太陽能電池90%為晶體硅電池，其原材料為多晶硅，由金屬硅(工業硅)提純而來，目前國內均采用化學法(改良西門子法)：先將金屬硅轉變為三氯氫硅，再進行分餾和精餾提純，得到高純度的三氯氫硅(具有毒性、腐蝕性和易爆炸)后，最終由氫氣還原而成；這一過程中只有約25%的三氯氫硅傳化成多晶硅，其余基本直接排放；而污染最嚴重的，則是在還原過程中產生的副產品——四氯化硅(一種腐蝕性極強、難以保存的有毒液體，具有急毒性。由于四氯化硅不能自然降解，如果將四氯化硅傾倒或掩埋，水體將會受到嚴重污染，土地會變成不毛之地)。這還不包括大量氯氣等其它易燃易爆有毒氣體。 每生產1KW太陽能電池板需耗費10Kg多晶硅，產生80Kg以上四氯化硅。而國內能通過氫化還原閉環工藝循環減小四氯化硅排放的僅有一家；而即使通過氫化還原閉環工藝循環，四氯化硅的排放仍到達50%；四氯化硅雖然也是化工原料，但下游的化工廠消化十分有限。國內絕大多數多晶硅生產廠家的四氯化硅少部分以低價賣給下游廠家，一部分存儲，一部分則偷偷掩埋。 這還不包括硅片后期處理的其它輔料。如制絨過程中用到的各種強酸強堿溶液、擴散使用的三氯氧磷、PECVD中使用的硅烷等，這些輔材的消耗不比主材料少。

    由于太陽電池具有時效性，只有陽光照射才會產生電能；所以必須用蓄電池在有陽光時蓄電，無陽光時維持供電。而蓄電池又以鉛酸蓄電池為主，其污染程度是相當大的。

    太陽蓄電池會存在高能耗問題：硅石冶煉為金屬硅、金屬硅提純為多晶硅、多晶硅片處理需要耗費大量的電能，主要集中在硅石冶煉、多晶硅的鑄錠和擴散這幾個流程；每生產1KW太陽能電池板需要耗費5800-6000度電(國內平均數)。我們可以這樣計算：按平均光照時間4小時/天，太陽能電池是壽命為15至20年(按20年)，1KW太陽能電池總的發電量為4x365x20=29200KW?h；與耗掉的6000度電相比，其電能再生比只有4.87，這還沒有算上光照效率以及逆變電源的損耗和控制電路的損耗；遠遠低于水電和風電。如果再加上超白玻璃、鋁合金、鋼材、電纜等輔件，其電能再生比是相當低的。

    目前很多生產太陽能蓄電池的企業只照葫蘆畫瓢，不做技術革新、監管的缺乏和環保意識的淡薄是造成高污染和高能耗的另一重要原因。目前中國生產的太陽能蓄電池大多數都是用于出口，真正用在國內的也比較少，所以在我國，太陽能蓄電池要真正成為主流儲能設備，還需要改進技術，以及普及應用。