光伏組件回收的背景

光伏組件中的硅、銀、銅、鋁等有價(jià)值的資源，大部分都能夠通過(guò)回收實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用，可節(jié)約資源，減少對(duì)原生資源開(kāi)采并降低資源提煉的耗能, 從而減輕生態(tài)環(huán)境影響及破壞。因此，光伏組件的回收與無(wú)害化處理是當(dāng)前國(guó)際國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界和環(huán)境界十分關(guān)注的問(wèn)題。

隨著近幾年我國(guó)光伏行業(yè)的迅猛發(fā)展，光伏組件回收的技術(shù)和政策體系也逐步受到關(guān)注，能耗低、污染小，經(jīng)濟(jì)可行的光伏組件回收再利用技術(shù)路徑已經(jīng)開(kāi)始研究探索。

光伏組件的組成

首先，我們一起來(lái)看看光伏組件的結(jié)構(gòu)與重量組成，如下圖所示：

歐盟PV CYCLE組織的研究[1]顯示，以一塊250W的光伏組件為例，玻璃約占總重量的70%左右，鋁邊框約占18%，半導(dǎo)體材料約占4%。如此看來(lái)，一塊太陽(yáng)能組件的大部分重量來(lái)自可循環(huán)再造的材料。此外，研究還指出，雖然太陽(yáng)能組件中包含的銀、銦、鎵等稀有金屬僅占組件總質(zhì)量的1~2%，但是仍具有回收價(jià)值。

光伏組件回收的方法

當(dāng)回收廢舊的光伏組件時(shí)，需要對(duì)組件進(jìn)行拆分，將鋁邊框、玻璃和接線盒部分去除，得到硅晶片。有效的完整硅晶片回收方法有無(wú)機(jī)酸溶解法和熱處理法。

無(wú)機(jī)酸溶解法[2]是用硝酸和過(guò)氧化氮混合酸，在一定的溫度條件下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間將EVA溶解掉，與玻璃分類。此法可保持晶硅片的完整，但需要進(jìn)一步對(duì)硅晶片進(jìn)行處理。

熱處理法分為“固定容器熱處理法”和“流化床反應(yīng)器熱處理法”。

固定容器熱處理法[3]是將光伏組件放入焚燒爐中，設(shè)置反應(yīng)溫度600℃進(jìn)行焚燒。焚燒完成后，將電池、玻璃和邊框等手工分離。回收的各類材料進(jìn)入相應(yīng)的回收程序，塑料類的材料完全焚燒。

流化床反應(yīng)器熱處理法[4]是使用流化床反應(yīng)器對(duì)廢棄光伏組件進(jìn)行熱處理。將細(xì)沙放入流化床反應(yīng)器中，在一定溫度、流速的空氣作用下，細(xì)沙處于滾燙流動(dòng)狀態(tài)，具有液體的物理性質(zhì)。將組件放入流化床中，EVA和背板材料會(huì)在反應(yīng)器中氣化，廢氣則從反應(yīng)器中進(jìn)入二次燃燒室，作為反應(yīng)器的熱源。對(duì)于厚度達(dá)到400微米以上的電池片，可以回收完好的硅片。由于制造技術(shù)不斷發(fā)展，電池片逐代變薄，熱處理法已無(wú)法獲得完好的硅片，因此也只能夠適用于回收硅料。

有機(jī)酸溶解法[5]是用有機(jī)溶劑溶脹EVA，以達(dá)到分離電池片、EVA、玻璃和背板的目的。該法所需時(shí)間較長(zhǎng)，大約7天為一次反應(yīng)周期。另外，EVA膨脹后使電池片破碎且存在有機(jī)廢液處理問(wèn)題，因此該法仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。

物理分離法是先將組件鋁邊框與接線盒拆除，隨后粉碎無(wú)框組件，分離涂錫焊帶與玻璃顆粒，剩下的部分再進(jìn)行研磨，用靜電分離方法得到金屬、硅粉末、背板顆粒和EVA顆粒。該法最終得到是不同材料的混合物，未能實(shí)現(xiàn)單一組分的充分分離，仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。

結(jié)合國(guó)內(nèi)外已有報(bào)廢光伏組件的技術(shù)方法和經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸溶解只針對(duì)EVA的去除和分離，未考慮到邊框的拆除和硅晶片再利用，且剩下的廢液也難處理。物理分離法不夠完善，未能分離各單一的組分。可采取多種處理方法相結(jié)合的方式，取長(zhǎng)補(bǔ)短，探索出合適的光伏組件處理方法。

光伏組件的回收流程

由First Solar提出的較成熟的光伏組件回收流程如下圖所示：

光伏組件回收中的難點(diǎn)

1. 技術(shù)層面：回收組件時(shí)的無(wú)害化處理，廢氣、廢液、廢物收集與處理

在光伏組件回收時(shí)，含氟背板更是給人們出了一道難題。由于含氟背板含有鹵族元素，在組件報(bào)廢后，若通過(guò)焚燒處理會(huì)產(chǎn)生氟化氫等毒性氣體，改用其他方式，氟同樣也很難處理。加之碳氟化合物異常牢固的化學(xué)結(jié)構(gòu)，通常的掩埋處理方法在1000年內(nèi)都無(wú)法降解該成分。另外，使用有機(jī)/無(wú)機(jī)酸溶液處理組件后的廢液收集和處理也是個(gè)難題。

2. 經(jīng)濟(jì)效益：回收組件的經(jīng)濟(jì)收益低，市場(chǎng)對(duì)光伏組件回收動(dòng)力不大

由于光伏組件回收成本高，比如回收組件的設(shè)備購(gòu)置和維護(hù)又是一比額外的成本。光伏組件回收的收益低，若要實(shí)現(xiàn)對(duì)廢舊光伏組件進(jìn)行規(guī)模化回收的目標(biāo)，仍然還有很長(zhǎng)的路要走。

3. 政策法規(guī)：國(guó)內(nèi)在光伏組件回收方面或光伏組件無(wú)害化處理方面的政策法規(guī)仍是空白

目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)對(duì)于光伏組件回收有多種可行的技術(shù)路線，但是由于現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)光伏組件的回收規(guī)模較小，也沒(méi)有形成相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈。因此，在政策和法規(guī)方面，還需要相關(guān)的政策加以指導(dǎo)和要求，填補(bǔ)這部分空白。

光伏組件回收的前景

目前全球?qū)U舊光伏組件回收的關(guān)注度持續(xù)升高，但想要短期內(nèi)達(dá)到很好的效果也很有難度。光伏回收的倡議已經(jīng)在歐盟開(kāi)始執(zhí)行，PV CYCLE組織預(yù)計(jì)到2035年全球光伏組件回收將成為總價(jià)值達(dá)到120億美元的產(chǎn)業(yè)。光伏組件回收不僅可以創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，而且可以降低太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)整體環(huán)境的影響。

在我國(guó)也已經(jīng)開(kāi)展了相關(guān)工作，如國(guó)家863課題子任務(wù)“光伏設(shè)備回收與無(wú)害化處理技術(shù)研究”。隨著我國(guó)光伏裝機(jī)總量逐年上升，不遠(yuǎn)的將來(lái)我國(guó)光伏組件大規(guī)模的報(bào)廢不可避免，因此提早做好規(guī)模化、高效、低能耗、低成本的光伏組件回收技術(shù)儲(chǔ)備才能有備無(wú)患，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

本內(nèi)容由淘光伏組件事業(yè)部韓經(jīng)理提供，需要了解組件產(chǎn)品技術(shù)及采購(gòu)大廠原廠A級(jí)組件可加二維碼：

微信號(hào)：13914281690

光伏組件銷售   韓景頻

長(zhǎng)按右側(cè)二維碼 聯(lián)系

淘光伏今天給大家全面總結(jié)了一下光伏組件的相關(guān)技術(shù)，超級(jí)滿滿的干貨啊，更簡(jiǎn)單明了，可操作性強(qiáng)，一定能給大家一些幫助，回復(fù)“組件”了解更多關(guān)于光伏組件的學(xué)習(xí)知識(shí)。

參考資料：淘光伏資料庫(kù)

● ● ●

一分鐘認(rèn)識(shí)我

親愛(ài)的，你好！我是淘光伏平臺(tái)，服務(wù)光伏人已經(jīng)有10多年，目前咱們公號(hào)已有近8多萬(wàn)同行關(guān)注。

建立公號(hào)三年多，有最新產(chǎn)品價(jià)格資訊，有行業(yè)新聞熱點(diǎn)，還有不間斷的知識(shí)干貨分享，每天給你講講光伏的人和事，如果你是光伏同仁關(guān)注我準(zhǔn)沒(méi)錯(cuò)，愿咱們?cè)诠夥G色能源路上共同成長(zhǎng)！