太陽能板中蘊含多種值可回收材料,尤其主流的晶體硅太陽能板(占全球裝機量 95% 以上):
高純度硅:電池片核心材料為高純度多晶硅(純度 99.9999%),回收后可重新提純用于制造新電池片,或用于半導(dǎo)體、電子元件等領(lǐng)域;
貴金屬與金屬:銀(用于電池片電極)、鋁(邊框、背板支撐)、銅(內(nèi)部引線)等,其中銀的含量約 10-20g/㎡,按全球年退役 10GW 光伏板計算,每年可回收銀約 100-200 噸(原生銀開采成本高且污染大);
玻璃:光伏玻璃占組件重量的 70% 以上,且為低鐵高透玻璃,回收后可直接用于生產(chǎn)新光伏板或建筑玻璃,能耗僅為原生玻璃的 1/3。
太陽能板回收是光伏產(chǎn)業(yè)從 “清潔能源生產(chǎn)” 走向 “全生命周期綠色” 的必經(jīng)之路。當(dāng)前雖面臨成本高、技術(shù)待突破、體系不完善等挑戰(zhàn),但隨著政策強制化、技術(shù)低耗化、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同化推進(jìn),未來將形成 “回收 - 再生 - 再利用” 的閉環(huán)生態(tài)。
通過特殊工藝回收的完整硅電池再經(jīng)化學(xué)純化,其晶硅厚度、電阻率、載流子壽命等指標(biāo)均與標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)硅晶組件相似。廢晶硅通過摻雜磷、鍺等元素改性,也可應(yīng)用于熱電組件。硅陽極理論容量為4200 mAh/g,被認(rèn)為是取代石墨(372 mAh/g)的佳儲能材料。通過球磨將硅納米化,同時摻雜石墨等材料可用于制備電池電極。硅的納米化是良好電池循環(huán)壽命的關(guān)鍵,硅尺寸是硅基陽極電化學(xué)性能的決定性因素。同時,晶硅太陽能電池中Al、Ag的不完全去除將影響硅的納米化,對再生硅陽極性能也將產(chǎn)生影響。
一般光伏組件的主要組成成分為鋁邊框、玻璃、電池片、EVA膠膜、背板。其中,玻璃的主要成分為二氧化硅,次要成分有純堿、石灰石、氧化鎂、氧化鋁、碳;EVA主要是乙烯—醋酸乙烯共聚物;電池片的核心成分主要為單晶硅和多晶硅;邊框的主要材質(zhì)為金屬鋁;背板則由兩層PVF薄膜和一層PET薄膜組成。
廢舊光伏組件的固廢利用主流處理方式有三種:
一是降級使用或修復(fù)后使用;
二是把邊框和接線盒拆除后,作為填料使用到建筑領(lǐng)域或者作為垃圾焚燒;
三是回收再利用。其中,廢棄光伏組件的回收再利用被視為科學(xué)有效的方法。九成以上都可再進(jìn)行回收利用。
報廢的光伏板回收利用具有很高的價值和前景。通過合理選擇回收方式、加強技術(shù)研發(fā)和政策支持等措施,可以推動光伏板回收利用行業(yè)的發(fā)展,實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用和社會環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,具有很高的應(yīng)用價值和市場前景。既可以幫助后續(xù)回收步驟提高處置效率,還可以減少體積,大大降低存儲和運輸成本。