廢舊輕質(zhì)光伏組件熱解回收產(chǎn)物并制備碳化硅、銅、銀、塑料的方法,利用廢舊輕質(zhì)光伏組件熱解產(chǎn)物中的非金屬組分作為基體材料制備碳化硅的新方法,該方法能夠?qū)崿F(xiàn)廢舊輕質(zhì)光伏組件的全組分回收和高值利用,具有工藝簡(jiǎn)單、資源利用率高及環(huán)境友好等特點(diǎn),可應(yīng)用于輕質(zhì)光伏組件的大規(guī)模回收,解決了現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)廢舊輕質(zhì)光伏組件的全組分高回收和高值利用的問(wèn)題,也解決了現(xiàn)有技術(shù)采用高純度硅砂和無(wú)煙煤做碳化硅的制備原料導(dǎo)致碳化硅生產(chǎn)成本較高問(wèn)題。
近年來(lái),全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,裝機(jī)容量持續(xù)增長(zhǎng)。然而,隨著光伏電池組件的大量生產(chǎn),我們也即將面對(duì)廢棄光伏電池組件處理這一大難題,光伏電池組件的平均使用壽命為0 ~ 25年。
早一批光伏電池組件的安裝已近十幾年之久,預(yù)測(cè)到2050年,全球會(huì)有將近7800萬(wàn)t的報(bào)廢光伏電池組件。另外,由于技術(shù)不成熟,早期光伏電池組件的服役時(shí)間大幅縮短,更換下來(lái)的電池組件部分可進(jìn)行再利用,部分則直接報(bào)廢。光伏電池組件的處理是整個(gè)資源回收行業(yè)即將面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。將報(bào)廢的光伏電池組件直接送到垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行處理雖然是經(jīng)濟(jì)的方式,但電池組件中所含有的有毒元素,如鉛、鎘和碲化物,會(huì)滲入土壤和地下水,從而污染環(huán)境,導(dǎo)致需要承擔(dān)高風(fēng)險(xiǎn)。此外,還有其他的可再利用材料,如玻璃、鋁、銀、銅和硅,如回收處理得當(dāng),將產(chǎn)生不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,而處理不當(dāng)則會(huì)污染環(huán)境,貽害無(wú)窮。

晶硅電池片分為單晶和多晶電池片,由硅錠切片、硅片表面制絨、刻蝕、擴(kuò)散形成pn結(jié)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)加工而成。組件由多塊電池片拼接而成,通過(guò)金屬銀柵線或?qū)щ娿y漿串聯(lián)或并聯(lián)完成電連接,再使用玻璃蓋板、鋁邊框及背板材料進(jìn)行封裝,并通過(guò)EVA膠膜將電池片密到在中間。玻璃蓋板的重占光伏電池組件總重的70%,與普通玻璃不同,其應(yīng)具有高透光率,即能使大部分太陽(yáng)能透過(guò)蓋板,從而提高電池片的光吸收。另外還需具備高強(qiáng)度和高機(jī)械性能,以及使用壽命長(zhǎng)及化學(xué)性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。鋁邊框及接線盒占總重的10%左右,鋁邊框可循環(huán)再利用達(dá)到99%回收。電池片約占總重的5%左右,其余則為EVA膠膜及背板材料的重量。
2.廢舊晶硅電池組件的處理:
廢舊晶硅電池組件的處理有填埋、焚燒、再利用及回收處理四種方式。每種方式對(duì)環(huán)境都會(huì)產(chǎn)生不同的影響。
廢舊光伏電池組件做填埋處理前,先需對(duì)密封材料如鋁邊框,附件材料如接線盒、電纜等部件等進(jìn)行拆除。目前對(duì)晶硅光伏電池組件填埋處理后對(duì)環(huán)境的影響的研究并不多,要集中在組件所含有的銀、 鉛等重金屬對(duì)環(huán)境的影響。而實(shí)際上其輔助材料含有大量的有害物及致癌物,不經(jīng)處理 直接填埋會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生大量的影響。
焚燒處理不需要將廢棄組件與其他工業(yè)廢棄物分開(kāi)處理但不利于原材料的回收利用。而且,焚燒處理會(huì)導(dǎo)致重金屬元素如鉛釋放到大氣中去,也會(huì)產(chǎn)生- 些不易降解且易 累積的有害物質(zhì),意味著對(duì)人體及動(dòng)植物有著長(zhǎng)期的影響。
廢舊組件的再利用處理是一種常見(jiàn)的處理方法。一般來(lái)說(shuō), 回收廠商會(huì)更換廢舊組件的鋁邊框及接線盒,并根據(jù)組件狀況替換二二極管、插頭等附件,重新貼標(biāo)后二次銷(xiāo)售或出口至不發(fā)達(dá)地區(qū)。更換后的組件可再使用15年左右,但其效率會(huì)降低1 ~2%。組件壽命的延長(zhǎng)是緩解組件對(duì)環(huán)境影響的方法之-但不能徹底解決其帶來(lái)的環(huán)境影響。
3.光伏電池組件回收技術(shù)
焚燒及填埋處理都不可避免地對(duì)環(huán)境造成污染,行業(yè)尚未具備完善的回收技術(shù),國(guó)家也未出臺(tái)相關(guān)政策和回收處理標(biāo)準(zhǔn)。目前已有的光伏電池組件回收技術(shù)大部分處于研發(fā)階段。處理時(shí)首先需將鋁邊框和接線盒與主體部位分離,組件主體則可通過(guò)熱解法,機(jī)械法和化學(xué)法進(jìn)行處置,以下是一個(gè)處置工藝,可做參考

瑞賽克機(jī)械設(shè)備有限公司的退休光伏板熱解處理設(shè)備可以將完整的或者破碎的光伏板推入熱解設(shè)備中,通過(guò)間接的無(wú)氧裂解使光伏板中的eva裂解,從而達(dá)到玻璃板、金屬,塑料油分離過(guò)程。處理時(shí)間短、出油率較高,在多種光伏板處理中顯出優(yōu)勢(shì)。














