廢舊太陽能光伏板回收 | 報廢的光伏板如何回收利用

　世界各國在碳中和目標指引下，太陽能光伏發電將迎來快速發展機遇，預計全球光伏新增裝機將由2021年的170GW增長到2025年的270~330GW。

　據統計，2021年我國光伏累計裝機量連續7年位居全球首位，光伏新增裝機量連續9年位居全球首位，新增裝機容量為54.88GW，累計裝機容量達到308GW。2021年我國光伏發電量為3259億千瓦時，光伏發電量占全國總發電量的3.9％。

　但與此同時，光伏發電的大規模應用，卻不可避免地衍生出了廢舊光伏組件的回收問題。

　據國際能源機構一組預測數據顯示，2030年，全球光伏組件回收將達800萬噸左右，迎來回收大潮。2050年，全球則會有將近8000萬噸的光伏組件進入回收階段。

　其中，中國將在2030年面臨需要回收達150萬噸的光伏組件，在2050年將達到約2000萬噸，是埃菲爾鐵塔重量的2000倍。

　目前，被廣泛宣傳的光伏電池的使用壽命為25年，因為根據t80標準，單晶組件在一年內的衰減率不高于3%，隨后幾年的衰減率不高于0.7%，因此25年內可維持80%的壽命。

　1983年建成使用，中國最“老”的電站今年已經40歲了，雖然發電效率下降了30%，但仍然可以使用。

　隨著我國光伏技術的迭代升級，新一代光伏發電效率不斷提升，以前的老光伏電站不斷在進行技術改造與升級，老舊光伏板回收利用具有非常大的經濟效益。

　晶硅光伏組件結構組成

　首先我們先來了解光伏電池板是用什么材料做的：

　光伏板的主體是晶體硅，實際上是高純度的99.9999%硅元素，從石頭中提取，不污染環境。而且，硅材料現在很受歡迎。每個千兆瓦電站需要約3000噸，每噸價值300,000元。

　晶體硅的表層覆以EVA膜（聚乙烯醋酸乙烯酯），背面為TPT背板(。聚氟乙烯，其上的網格狀導線為銀漿，最外層覆蓋光伏玻璃和鋁合金框架。些都是日常生活中常見的材料，但質量更好，各有各的用途。

　其他可以回收的還有少量的重金屬(碲化鎘鍺、鎵等)，需要化學分離 ，但也是利潤來源。

　光伏組件回收技術

　目前，退役晶硅光伏組件回收研究的處理技術主要包括無機酸溶解法、有機溶劑溶解法、熱處理法、機械分離法、化學提純法和聯合分離法等。

　無機酸溶解法

　在常溫或加溫條件下，將去除背板晶硅光伏組件浸泡在硝酸等無機酸中，經過一段時間后可實現鋼化玻璃、EVA和硅電池片等的分離。無機酸溶解法操作簡單、流程短、能耗低，但無法保證銀等有價金屬的回收，溶解產生的廢酸液和氮氧化物有害氣體，需對其分別進行處理達標后排放。

　有機溶劑溶解法

　有機溶劑溶解與無機溶劑溶解相比，過程更溫和，溶解效果也更好。通過有機溶劑溶脹EVA，實現硅電池片和鋼化玻璃的分離。缺點為有機溶劑溶解法消耗的時間較長，EVA膨脹后會使硅電池片碎裂，產生的大量有機廢液較難處理，且對環境和水體有嚴重污染。有機溶劑溶解法目前處于實驗室研究階段。

　熱處理法

　熱處理法是指在高溫加熱條件下將EVA封裝膠膜分解，以達到分離鋼化玻璃、硅電池片和其他部分的目的，具體實施可以采用固定容器熱處理法或流化床反應器熱處理法。

　機械分離法

　機械分離法是采用切割、破碎、篩分和磨削等機械力對晶硅光伏組件進行分離的方法。機械分離法目前處于工業化應用研究階段。

　化學提純法

　采用技術可行、經濟合理的化學方法將退役光伏組件中的硅電池片回收利用，既可以實現硅資源循環利用，又可以解決環境問題。目前，采用化學提純法進行退役光伏電池中銀及硅材料的回收尚處于中試研究階段，缺點為需對化學提純法產生的廢氣、廢水、廢酸堿進行處理達標后排放。

　聯合分離法

　使用單一回收處理方法往往不能很好地回收退役光伏組件各組成部分，采用機械分離法、熱處理法和化學提純法等幾種方法相互結合，實現光伏組件各有價組分分離和回收的目的。聯合分離法當前處于中試研究階段。