廢舊光伏組件未來10年大增,未來如何進行回收?
所屬分類:行業(yè)資訊點擊次數:1630 次發(fā)布日期:2021-09-03 14:28
近年來,全球光伏產業(yè)不斷擴大,基于晶硅太陽電池的光伏組件含有大量的有價元素(鋁、硅、銀、銅和錫等),并且含有少量鉛,將其丟棄和填埋會造成一定的資源浪費和環(huán)境污染,對其進行回收處理具有重要的環(huán)境和經濟價值。
我國光伏市場在2010 年開始高速發(fā)展,之后每年都有大量的光伏組件裝機,根據光伏組件20-25年的壽命推算,在未來10余年將會迎來光伏組件報廢的第一次高峰。
光伏組件的結構組成
一塊標準的晶硅組件質量約為20 kg,基本結構包括太陽能電池、有機封裝層、蓋板玻璃、背板、外框和接線盒,其中,蓋板玻璃、背板與太陽電池間都是通過一層有機物封裝層黏合。
太陽能電池為整個光伏組件的核心,質量占整個光伏組件的4% 左右,成分主要包括硅、銀、銅、鋁和其他有價金屬等。銀在光伏組件中的質量分數約為(350~600)×10-6,幾乎與美國高品位銀礦的質量分數((800~1 100)×10-6)相當。
光伏封裝層最常用的材料是EVA,EVA 在組件中起到黏接玻璃、電池和背板的作用,還能保護電池組中硅晶片免受外界環(huán)境的影響,延長太陽電池使用壽命。
廢舊晶硅光伏組件的回收大致分為組件拆解和組分回收兩大部分。
組件拆解
光伏組件的結構為玻璃?EVA?太陽電池?EVA?背板或玻璃的夾心結構,最外還有一層框架和接線盒。拆解的工藝包括拆解外框和接線盒、去除EVA分離蓋板玻璃和背板兩步。
1. 拆解外框和接線盒
溶劑溶解法優(yōu)勢在于對太陽電池的損傷較小, 有望無損回收硅晶片。通過這種回收方法,硅的回收和再利用率一般可以達到90%以上,有一定的應用前景。
熱解法通過在 460~570 ℃的有氧或無氧氣氛下熱解EVA,去除率達到99%以上,具有EVA去除率高、使用的化學藥劑少和能適應大規(guī)模、產業(yè)化生產等優(yōu)點。
通過轉子破碎機破碎后的顆粒粒徑為 0.08~8.00 mm,然后使用篩網進行篩分。顆粒粒徑在1 mm以上的組分通常含有 EVA,所以,需要對粒徑較大的組分在650 ℃進行1次熱處理。顆粒粒徑較小的部分則一般是玻璃、硅和金屬,玻璃集中在粒徑為 0.4~ 1.0 mm 的組分中,金屬組分粒徑則集中在 0.08~0.40 mm。
從酸浸得到的浸出液中可以得到含有 Cu,Ag,Al 和 Pb 的溶液。分離提取的方法有置換法、沉淀還原法和電解還原法等。
化學回收方法可以高效分離和回收光伏組件中的有價元素,也可以適應大規(guī)模工業(yè)應用,但會產生一定的廢水、廢氣和廢渣,成本較高。
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