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。
太阳能电池板本身就是……。“可持续发展”:回收太阳能电池板以制造更多的太阳能电池板!
在中国,绝大多数的太阳能装置都发生在过去十年中。由于太阳能电池板的耐用性通常会持续超过其保证的25年,因此它们的回收利用还不是主要问题。但是,前进的道路很明确–回收太阳能电池板的市场需求只会随着时间的推移而增加。
2017年,中国安装了10.6吉瓦的新太阳能。使用粗略的数学运算(如果每个面板为300W),去年安装了3,530万个新的太阳能电池板。在2018年初,中国的运营太阳能容量为53吉瓦。在大约30年的时间里,一波3,530万块面板的使用寿命可能已到尽头,这还不包括过去十年来淹没中国市场的数亿个面板,这些面板可能需要尽快处置。
太阳能电池板包含许多有价值的元素,有可能在未来的面板中重新使用。例如,稀土元素(例如镓和铟)通常用于太阳能电池板的光伏电池中,而铜线和硅则用于电池板的布线中。银也是一种可回收的金属。重要的是,这些元素通常是通过采矿生产的,这是昂贵的,并且随着地球上这些元素的供应进一步枯竭,价格会变得更高。
但是,回收太阳能电池板并不是一个简单的过程,因为许多有价值的元素分布在整个电池板上并与其他组件结合在一起。目前,将太阳能电池板拆开以回收稀土元素,铜,硅,玻璃和其他零件,需要耗费大量人力且昂贵的过程。硅基光伏面板需要刮掉硅片然后融化,而薄膜光伏面板则需要用酸清洗以去除薄膜。
尽管如此,太阳能电池板还是可以回收利用的,大部分来自电池板的材料都可以重复使用。随着太阳能电池板安装数量的增加,回收材料对环境的重要性将越来越高,随着行业规模的扩大,其回收成本也将降低。