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光伏组件回收方法及优缺点分析

2018-03-08 08:51:57    4135次浏览

随着近几年光伏行业的迅猛发展,光伏组件回收的技术和政策体系也逐步受到关注,能耗低、污染小,经济可行的光伏组件回收再利用技术路径已经开始研究探索。

当回收废旧的光伏组件时,需要对组件进行拆分,将铝边框、玻璃和接线盒部分去除,得到硅晶片。有效的完整硅晶片光伏组件回收方法有“无机酸溶解法”和“热处理法”。其中,后者又分为“固定容器热处理法”和“流化床反应器热处理法”。

图片不存在光伏组件回收之无机酸溶解法

用硝酸和过氧化氮混合酸,在一定的温度条件下,经过一段时间将EVA溶解掉,与玻璃分类。此法可保持晶硅片的完整,但需要进一步对硅晶片进行处理。

光伏组件回收之固定容器热处理法

将光伏组件放入焚烧炉中,设置反应温度600℃进行焚烧。焚烧完成后,将电池、玻璃和边框等手工分离。光伏组件回收的各类材料进入相应的回收程序,塑料类的材料完全焚烧。

光伏组件回收之流化床反应器热处理法

使用流化床反应器对废弃光伏组件进行热处理。将细沙放入流化床反应器中,在一定温度、流速的空气作用下,细沙处于滚烫流动状态,具有液体的物理性质。将组件放入流化床中,EVA和背板材料会在反应器中气化,废气则从反应器中进入二次燃烧室,作为反应器的热源。对于厚度达到400微米以上的电池片,可以回收完好的硅片。由于制造技术不断发展,电池片逐代变薄,热处理法已无法获得完好的硅片,因此也只能够适用于回收硅料。

光伏组件回收之有机酸溶解法

用有机溶剂溶胀EVA,以达到分离电池片、EVA、玻璃和背板的目的。该法所需时间较长,大约7天为一次反应周期。另外,EVA膨胀后使电池片破碎且存在有机废液处理问题,因此该法仍处于实验室研究阶段。

光伏组件回收之物理分离法

先将组件铝边框与接线盒拆除,随后粉碎无框组件,分离涂锡焊带与玻璃颗粒,剩下的部分再进行研磨,用静电分离方法得到金属、硅粉末、背板颗粒和EVA颗粒。该法最终得到是不同材料的混合物,未能实现单一组分的充分分离,仍处于实验室研究阶段。

各种光伏组件回收方法的优缺点

结合国内外已有报废光伏组件的技术方法和经验来看,无机酸和有机酸溶解:只针对EVA的去除和分离,未考虑到边框的拆除和硅晶片再利用,且剩下的废液也难处理。

物理分离法:不够完善,未能分离各单一的组分。

可采取多种处理方法相结合的方式,取长补短,探索出合适的光伏组件回收处理方法。

目前全球对废旧光伏组件回收的关注度持续升高,但想要短期内达到很好的效果也很有难度。在我国,也已经开展了相关工作,如国家863课题子任务“光伏设备回收与无害化处理技术研究”。随着我国光伏装机总量逐年上升,将来光伏组件大规模的报废不可避免,因此提早做好规模化、高效、低能耗、低成本的光伏组件回收技术储备才能有备无患,实现可持续发展。

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