回收硅,银,铜和铝等贵重金属已成为紧迫的问题,因为报废的光伏组件需要在不久的将来进行回收以满足大多数国家的法律要求。人们感兴趣的是用于晶圆和半导体生产的高纯度硅(>99.9%)的回收和再循环。按2012年金属价格计算,晶体型光伏模块中的Si价值估计约为$95/kW。以当前30吉瓦/年的装机容量计算,光伏组件中的金属价值代表了宝贵的资源,应在未来回收。到2040年和2050年,报废光伏组件的回收将分别提供超过88,000和207,000tpa的Si。这占模块制造所需硅的50%以上。在结晶硅组件上进行的实验测试可以通过HNO3/NaOH浸出从掺杂的Si中去除Al,Ag和Ti以及其他金属离子,回收出>99.98%级的Si产物。在1520ºC的条件下,使用CaO–CaF2–SiO2炉渣混合物进行进一步的火法冶炼,以清除酸浸后的残留金属,终可生产出>99.998%的品位Si。提出了一种基于HNO3/NaOH浸出和随后熔炼的工艺,用于从废弃或回收的光伏组件中回收
硅基太阳能电池板回收
硅基光伏面板的回收过程始于拆卸实际产品以分离铝和玻璃部件。几乎所有(95%)的玻璃都可以重复使用,而所有外部金属零件都用于重新模制电池框架。其余材料在热处理单元中于500°C进行处理,以简化电池元件之间的结合。由于的热量,封装的塑料会蒸发,从而使硅电池随时可以进行进一步处理。支撑技术可确保甚至不浪费这种塑料,因此可将其重新用作热源以进行进一步的热处理。
热处理后,将绿色硬件物理分离。其中的80%可以很容易地重复使用,而其余的则可以进一步完善。硅颗粒(称为晶圆)会被酸腐蚀掉。破碎的晶圆将融化以再次用于制造新的硅模块,从而使硅材料的回收率达到了85%。
基于薄膜的太阳能电池板回收
相比之下,基于薄膜的面板的处理更为彻底。步是将它们放在切碎机中。然后,锤磨机确保所有颗粒不大于4-5mm,这是将内部材料保持在一起的层压破裂的尺寸,因此可以清除。与硅基光伏面板相反,其余物质由固态和液态两种材料组成。为了将它们分开,使用了旋转螺钉,该螺钉基本上使固体部分在管内旋转,而液体则滴入容器中。液体经过沉淀和脱水过程以确保纯度。生成的物质经过金属处理,以完全分离出不同的半导体材料。后面的步骤取决于生产面板时使用的实际技术。但是,平均有95%的半导体材料可以重复使用。
固体物质被所谓的夹层材料污染,它们的质量较轻,可以通过振动表面除去。后,材料经过冲洗。剩下的是纯玻璃,可以节省90%的玻璃元素,以便于重新制造。
太阳能电池板是可回收的。硅太阳能电池组件主要由玻璃,塑料和铝组成:三种可大量回收的材料。其他可回收的太阳能电池板元素包括铜,银,锡,铟,镓,硒和碲化镉,它们很少见,在有限的情况下也是有限的。太阳能行业的长期成功取决于成功地回收生产太阳能电池组件的这些原材料。