回收硅,銀,銅和鋁等貴重金屬已成為緊迫的問題,因為報廢的光伏組件需要在不久的將來進行回收以滿足大多數國家的法律要求。人們感興趣的是用于晶圓和半導體生產的高純度硅(>99.9%)的回收和再循環(huán)。按2012年金屬價格計算,晶體型光伏模塊中的Si價值估計約為$95/kW。以當前30吉瓦/年的裝機容量計算,光伏組件中的金屬價值代表了寶貴的資源,應在未來回收。到2040年和2050年,報廢光伏組件的回收將分別提供超過88,000和207,000tpa的Si。這占模塊制造所需硅的50%以上。在結晶硅組件上進行的實驗測試可以通過HNO3/NaOH浸出從摻雜的Si中去除Al,Ag和Ti以及其他金屬離子,回收出>99.98%級的Si產物。在1520oC的條件下,使用CaO–CaF2–SiO2爐渣混合物進行進一步的火法冶煉,以清除酸浸后的殘留金屬,終可生產出>99.998%的品位Si。提出了一種基于HNO3/NaOH浸出和隨后熔煉的工藝,用于從廢棄或回收的光伏組件中回收
硅基太陽能電池板回收
硅基光伏面板的回收過程始于拆卸實際產品以分離鋁和玻璃部件。幾乎所有(95%)的玻璃都可以重復使用,而所有外部金屬零件都用于重新模制電池框架。其余材料在熱處理單元中于500°C進行處理,以簡化電池元件之間的結合。由于的熱量,封裝的塑料會蒸發(fā),從而使硅電池隨時可以進行進一步處理。支撐技術可確保甚至不浪費這種塑料,因此可將其重新用作熱源以進行進一步的熱處理。
熱處理后,將綠色硬件物理分離。其中的80%可以很容易地重復使用,而其余的則可以進一步完善。硅顆粒(稱為晶圓)會被酸腐蝕掉。破碎的晶圓將融化以再次用于制造新的硅模塊,從而使硅材料的回收率達到了85%。
基于薄膜的太陽能電池板回收
相比之下,基于薄膜的面板的處理更為徹底。步是將它們放在切碎機中。然后,錘磨機確保所有顆粒不大于4-5mm,這是將內部材料保持在一起的層壓破裂的尺寸,因此可以清除。與硅基光伏面板相反,其余物質由固態(tài)和液態(tài)兩種材料組成。為了將它們分開,使用了旋轉螺釘,該螺釘基本上使固體部分在管內旋轉,而液體則滴入容器中。液體經過沉淀和脫水過程以確保純度。生成的物質經過金屬處理,以完全分離出不同的半導體材料。后面的步驟取決于生產面板時使用的實際技術。但是,平均有95%的半導體材料可以重復使用。
固體物質被所謂的夾層材料污染,它們的質量較輕,可以通過振動表面除去。后,材料經過沖洗。剩下的是純玻璃,可以節(jié)省90%的玻璃元素,以便于重新制造。
太陽能電池板是可回收的。硅太陽能電池組件主要由玻璃,塑料和鋁組成:三種可大量回收的材料。其他可回收的太陽能電池板元素包括銅,銀,錫,銦,鎵,硒和碲化鎘,它們很少見,在有限的情況下也是有限的。太陽能行業(yè)的長期成功取決于成功地回收生產太陽能電池組件的這些原材料。