解決光伏組件硅材料回收痛點(diǎn)：再用于PERC電池實(shí)現(xiàn)效率19.7%

???《全球光伏》獲悉，來自弗勞恩霍夫硅光伏中心CSP和弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所ISE的研究人員與德國光伏組件回收公司Reiling GmbH＆Co． KG合作開發(fā)了一種解決方案，即工業(yè)規(guī)?；厥諒U棄組件中的硅并重新用于生產(chǎn)新的PERC電池。

解決硅材料回收痛點(diǎn)

德國的大多數(shù)光伏系統(tǒng)都是在2009年－2011年第一輪光伏擴(kuò)張期間安裝的。每年約有10000噸廢棄光伏組件中的硅最終進(jìn)入回收市場。到2029年，這一數(shù)字將上升到每年數(shù)十萬噸。目前，廢棄組件的鋁、玻璃和銅都可以經(jīng)過再加工。然而，硅太陽能電池則不然。

“2029年左右，當(dāng)已安裝的光伏組件上網(wǎng)電價(jià)到期時(shí)，可預(yù)見第一波晶硅電池回收問題?！盕raunhofer ISE研究所所長Andreas Bett教授解釋，“因此，有必要建立足夠的工藝和程序，以便在早期階段從廢棄的組件中回收硅材料?！睋?jù)了解，2021年，德國光伏組件總裝機(jī)量約為500萬噸，硅含量為15萬噸。

二次利用于光伏電池，效率達(dá)19．7％

在德國聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)事務(wù)和氣候部BMKK的資助下，F(xiàn)raunhofer CSP的一個(gè)工作組與Reiling GmbH＆ Co． KG一起，開發(fā)了一種回收硅材料的工藝。據(jù)介紹，這一過程可以回收所有晶體硅光伏組件。

首先，光伏電池碎片被分離并從機(jī)械回收過程的副產(chǎn)品中收集；其次，在Fraunhofer CSP，通過各種分選過程，從玻璃和塑料中釋放出尺寸為0．1至1毫米的組件碎片；接著通過濕化學(xué)蝕刻逐步去除背面觸點(diǎn)、銀觸點(diǎn)、抗反射層等；以這種方式清洗的硅在標(biāo)準(zhǔn)工藝中被加工成單晶或準(zhǔn)單晶硅錠，然后加工成晶圓。

結(jié)晶是用100％再生硅進(jìn)行的，不添加商業(yè)超純硅。由再生硅制成的晶圓在弗勞恩霍夫ISE的PV－TEC上制成PERC太陽能電池。在首次試驗(yàn)中，光伏電池的轉(zhuǎn)換效率為19．7％。

＂這低于當(dāng)今優(yōu)質(zhì)PERC太陽能電池的效率，但肯定高于舊的廢棄組件中的光伏電池。＂研究人員表示。

回收市場日漸成熟

1000 kg 廢舊光伏組件中各成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)

自2000年光伏進(jìn)入商業(yè)化以來，光伏組件的25年運(yùn)行周期在未來10年逐漸到期。加上效率提升帶來的產(chǎn)品替代，部分不成熟產(chǎn)品的提前到期等，越來越多的光伏組件將必須被采用合理、科學(xué)的方法進(jìn)行回收。

2018年，法國建立了世界首個(gè)光伏組件回收工廠，對光伏組件材料的回收利用率超95％；

2021年，澳大利亞正式批準(zhǔn)Clive Fleming成立澳洲首家光伏組件回收工廠Claiming PV，尚德、阿特斯、英利、韓華等公司參與技術(shù)支持；

2021年12月底，黃河公司建成我國首條組件回收中試線，閉環(huán)形成多晶硅、硅片、電池、組件、支架、光伏電站規(guī)劃設(shè)計(jì)及建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)、檢測評價(jià)及組件回收的垂直一體化光伏全產(chǎn)業(yè)鏈。

原文標(biāo)題:光伏組件硅回收突破再用于PERC電池實(shí)現(xiàn)效率19.7%