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千亿市场规模,国内罕见,光伏人都应该

:2022-12-18 :赞晨科技 :10000279

 日常生活中,我们使用的电视、冰箱、电脑等电器产品,一旦不能正常使用,都会被回收人员回收,成色好的产品在回收过程中会被回收人员修复故障,然后 ** 给有需要的人群,而完全不能使用的产品,在进行报废后,回收人员还会回收其中的电子器件、金属等高价值物品,达到资源利用率优的效果。


  光伏组件也不例外,随着光伏发电行业的快速发展,早的一批光伏组件已经进入报废阶段,需要进行回收再利用。而根据估算,到2030年,全球报废光伏组件可达到千万吨级,市场规模近千亿。


  如果不能合理、高效地进行光伏组件的回收利用,不仅浪费资源,还可能会造成比较严重的环境问题。因此,充分回收利用废旧光伏组件中的玻璃、贵金属、硅晶片等具有十分重要的经济和环保意义。


  从当前光伏市场来看,晶体硅光伏组件约占全部光伏组件的80%,其主要部件有玻璃、封装材料、硅晶片、背板和金属框。光伏组件的回收过程,能再次利用的材料有:硅晶片、玻璃和金属框,而封装材料、背板等结构中含有的EVA、TPT等材料则需要进行分解。如何在回收过程中,将硅晶片、玻璃、金属框、EVA、TPT等材料分离,成为光伏组件回收过程中面临的技术问题。


  目前,国外已有关于晶体硅光伏组件回收利用的案例和报道,国内还没有成熟的体系,但已经有相关机构和科研人员实验溶剂法、热处理法等对光伏组件进行回收利用。


  (拆除框架后一般电池板结构)


热处理法:


  利用高温使 EVA 封装材料发生热解,将电池片与盖板玻璃、铝框、背板等分开。由于背板在加热时会发生收缩,产生应力导致硅晶片破裂,所以未剥离TPT的完整光伏组件,热处理后硅晶片的完整性较差。剥离TPT的光伏组件,热处理后硅晶片的完整性较好。

EVA光伏膜

  热处理的方法在某种程度上可以实现盖板玻璃、背板与电池片的完全分离,但是其中的 EVA 和背板完全化为灰烬,并且伴有有害气体的产生,如果处理不好会造成大气污染。


溶剂法:


  通过有机酸溶液、无机碱溶液,将光伏组件EVA、TPT、银等分解出来,得到完整的或者纯度较高的硅晶片。


  国内有研究者用硝酸和过氧化氮混合酸,在一定的条件下,实现了太阳能电池板玻璃、电池片、EVA等的有效分离, 得到了完整的硅晶片。也有研究者采用晶硅太阳能电池生产过程中产生的废弃碱和氢氟酸溶液, 对太阳能电池进行回收处理,回收的银粉、硅片都能直接利用,并用于生产太阳能电池片。


  一定程度上来说,有机溶剂溶解法确实可以实现电池板的完整分离, 但是如何处理有机废液是一个值得深思的问题。


机械处理法:


  一般通过人工拆除的方式,将光伏组件接线盒与金属边框分别拆解下来,然后用机器粉碎电池板,分离出玻璃颗粒,后将剩余组分进行深冷破碎成更细小颗粒,通过分选技术,就可以将金属物、硅粉、背板颗粒及 EVA 颗粒等材料分离开。当然,这种方法只得到了不同成分的混合物,并没有对各组分进行充分分离,还是会造成资源的浪费,并没有充分实现资源再利用。


  18年在法国南部的Roosset市,欧洲首座太阳能电池板回收工厂投入运营。当年度计划回收1,300吨太阳能板,到2022年计划回收4,000吨。这算是全球范围内,光伏电池板回收利用的首 个应用案例,为全球光伏组件回收事业开了个好头。但就像上文说的,机械处理并没有充分实现光伏组件的回收再利用,光伏组件回收事业仍有很长的路要走。


  随着光伏行业的迅速发展,太阳能光伏组件将面临较大的报废量,在太阳能电池的拆解过程中,确保环保效益,并且实现电池组件各部分的有效分离以及无害化处理,实现废弃电池板无害化、资源化回收再利用,是行业内相关企业需要共同探究解决的问题。面对千万吨级废弃电池板,近千亿市场规模,太阳能光伏组件的回收利用是一项利国利民的事业,需要行业内相关人士共同钻研探究。


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