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          解决光伏组件硅材料回收痛点:再用于PERC电池实现效率19.7%

          2022-02-11 14:14
          全球光伏
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          ???《全球光伏》获悉,来自弗劳恩霍夫硅光伏中心CSP和弗劳恩霍夫太阳能系统研究所ISE的研究人员与德国光伏组件回收公司Reiling GmbH&Co. KG合作开发了一种解决方案,即工业规模回收废弃组件中的硅并重新用于生产新的PERC电池

          解决硅材料回收痛点

          德国的大多数光伏系统都是在2009年-2011年第一轮光伏扩张期间安装的。每年约有10000吨废弃光伏组件中的硅最终进入回收市场。到2029年,这一数字将上升到每年数十万吨。目前,废弃组件的铝、玻璃和铜都可以经过再加工。然而,硅太阳能电池则不然。

          “2029年左右,当已安装的光伏组件上网电价到期时,可预见第一波晶硅电池回收问题。”Fraunhofer ISE研究所所长Andreas Bett教授解释,“因此,有必要建立足够的工艺和程序,以便在早期阶段从废弃的组件中回收硅材料。”据了解,2021年,德国光伏组件总装机量约为500万吨,硅含量为15万吨。

          二次利用于光伏电池,效率达19.7%

          在德国联邦经济事务和气候部BMKK的资助下,Fraunhofer CSP的一个工作组与Reiling GmbH& Co. KG一起,开发了一种回收硅材料的工艺。据介绍,这一过程可以回收所有晶体硅光伏组件。

          首先,光伏电池碎片被分离并从机械回收过程的副产品中收集;其次,在Fraunhofer CSP,通过各种分选过程,从玻璃和塑料中释放出尺寸为0.1至1毫米的组件碎片;接着通过湿化学蚀刻逐步去除背面触点、银触点、抗反射层等;以这种方式清洗的硅在标准工艺中被加工成单晶或准单晶硅锭,然后加工成晶圆。

          结晶是用100%再生硅进行的,不添加商业超纯硅。由再生硅制成的晶圆在弗劳恩霍夫ISE的PV-TEC上制成PERC太阳能电池。在首次试验中,光伏电池的转换效率为19.7%。

          "这低于当今优质PERC太阳能电池的效率,但肯定高于旧的废弃组件中的光伏电池。"研究人员表示。

          回收市场日渐成熟

          1000 kg 废旧光伏组件中各成分质量分数

          自2000年光伏进入商业化以来,光伏组件的25年运行周期在未来10年逐渐到期。加上效率提升带来的产品替代,部分不成熟产品的提前到期等,越来越多的光伏组件将必须被采用合理、科学的方法进行回收。

          2018年,法国建立了世界首个光伏组件回收工厂,对光伏组件材料的回收利用率超95%;

          2021年,澳大利亚正式批准Clive Fleming成立澳洲首家光伏组件回收工厂Claiming PV,尚德、阿特斯、英利、韩华等公司参与技术支持;

          2021年12月底,黄河公司建成我国首条组件回收中试线,闭环形成多晶硅硅片、电池、组件、支架、光伏电站规划设计及建设、运行维护、检测评价及组件回收的垂直一体化光伏全产业链。

                 原文标题 : 光伏组件硅回收突破:再用于PERC电池实现效率19.7%

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