结果表明,热处理过程中EVA分解气的产生与积累是导致回收过程晶体硅片损坏的主要原因;该回收体系采用溶剂热溶胀法对光伏组件进行预处理,可实现EVA的溶胀与部分去除,从而建立气体释放通道;联合热处理法对EVA进行彻底分解与去除,EVA分解气从气体释放通道溢散。
较于现有回收技术,晶体硅片的回收完整率可提高近10倍;采用特定溶剂进行溶剂热溶胀处理时,还可实现组件中含氟背板的快速降解,避免了传统直接热处理过程含氟气体的释放,二次污染小。经测试,回收硅片的多项性能指标,包括间隙氧含量、代位碳含量、电阻率、少子寿命等均与商业硅片相近。
相关研究成果以Nondestructive silicon wafer recovery by a novel method of solvothermal swelling coupled with thermal decomposition为题发表在Chemical Engineering Journal上。该研究得到中科院战略性先导科技专项(A类)、两所融合基金、福建省工业引导性项目和厦门市科技计划项目的资助。
晶体硅光伏组件结构示意和资源回收工艺流程
数据显示,截至2020年,全球光伏累积装机容量已达715GW,其中我国装机容量为259GW。巨大的装机容量必将带来巨量光伏新兴废弃物的产生,其中含有的Pb、Cd等重金属易威胁生态环境和人类健康。同时,废弃光伏组件中含有大量有价资源,建立其资源化回收技术不仅可实现废弃物的安全处置,还可实现二次资源的再生利用。
原标题:中科院城环所在废弃光伏组件资源回收研究方面获进展