废旧太阳能光伏板回收 | 报废的光伏板如何回收利用

　世界各国在碳中和目标指引下，太阳能光伏发电将迎来快速发展机遇，预计全球光伏新增装机将由2021年的170GW增长到2025年的270~330GW。

　据统计，2021年我国光伏累计装机量连续7年位居全球首位，光伏新增装机量连续9年位居全球首位，新增装机容量为54.88GW，累计装机容量达到308GW。2021年我国光伏发电量为3259亿千瓦时，光伏发电量占全国总发电量的3.9％。

　但与此同时，光伏发电的大规模应用，却不可避免地衍生出了废旧光伏组件的回收问题。

　据国际能源机构一组预测数据显示，2030年，全球光伏组件回收将达800万吨左右，迎来回收大潮。2050年，全球则会有将近8000万吨的光伏组件进入回收阶段。

　其中，中国将在2030年面临需要回收达150万吨的光伏组件，在2050年将达到约2000万吨，是埃菲尔铁塔重量的2000倍。

　目前，被广泛宣传的光伏电池的使用寿命为25年，因为根据t80标准，单晶组件在一年内的衰减率不高于3%，随后几年的衰减率不高于0.7%，因此25年内可维持80%的寿命。

　1983年建成使用，中国最“老”的电站今年已经40岁了，虽然发电效率下降了30%，但仍然可以使用。

　随着我国光伏技术的迭代升级，新一代光伏发电效率不断提升，以前的老光伏电站不断在进行技术改造与升级，老旧光伏板回收利用具有非常大的经济效益。

　晶硅光伏组件结构组成

　首先我们先来了解光伏电池板是用什么材料做的：

　光伏板的主体是晶体硅，实际上是高纯度的99.9999%硅元素，从石头中提取，不污染环境。而且，硅材料现在很受欢迎。每个千兆瓦电站需要约3000吨，每吨价值300,000元。

　晶体硅的表层覆以EVA膜（聚乙烯醋酸乙烯酯），背面为TPT背板(。聚氟乙烯，其上的网格状导线为银浆，最外层覆盖光伏玻璃和铝合金框架。些都是日常生活中常见的材料，但质量更好，各有各的用途。

　其他可以回收的还有少量的重金属(碲化镉锗、镓等)，需要化学分离 ，但也是利润来源。

　光伏组件回收技术

　目前，退役晶硅光伏组件回收研究的处理技术主要包括无机酸溶解法、有机溶剂溶解法、热处理法、机械分离法、化学提纯法和联合分离法等。

　无机酸溶解法

　在常温或加温条件下，将去除背板晶硅光伏组件浸泡在硝酸等无机酸中，经过一段时间后可实现钢化玻璃、EVA和硅电池片等的分离。无机酸溶解法操作简单、流程短、能耗低，但无法保证银等有价金属的回收，溶解产生的废酸液和氮氧化物有害气体，需对其分别进行处理达标后排放。

　有机溶剂溶解法

　有机溶剂溶解与无机溶剂溶解相比，过程更温和，溶解效果也更好。通过有机溶剂溶胀EVA，实现硅电池片和钢化玻璃的分离。缺点为有机溶剂溶解法消耗的时间较长，EVA膨胀后会使硅电池片碎裂，产生的大量有机废液较难处理，且对环境和水体有严重污染。有机溶剂溶解法目前处于实验室研究阶段。

　热处理法

　热处理法是指在高温加热条件下将EVA封装胶膜分解，以达到分离钢化玻璃、硅电池片和其他部分的目的，具体实施可以采用固定容器热处理法或流化床反应器热处理法。

　机械分离法

　机械分离法是采用切割、破碎、筛分和磨削等机械力对晶硅光伏组件进行分离的方法。机械分离法目前处于工业化应用研究阶段。

　化学提纯法

　采用技术可行、经济合理的化学方法将退役光伏组件中的硅电池片回收利用，既可以实现硅资源循环利用，又可以解决环境问题。目前，采用化学提纯法进行退役光伏电池中银及硅材料的回收尚处于中试研究阶段，缺点为需对化学提纯法产生的废气、废水、废酸碱进行处理达标后排放。

　联合分离法

　使用单一回收处理方法往往不能很好地回收退役光伏组件各组成部分，采用机械分离法、热处理法和化学提纯法等几种方法相互结合，实现光伏组件各有价组分分离和回收的目的。联合分离法当前处于中试研究阶段。