國際再生能源署(IREA)研究指出,2050 年全球得處理多達 7,800 萬噸太陽能板,必須做好相關(guān)回收機制,以免多年后無法妥善處理數(shù)以萬噸的太陽能退役潮。
目前主流的硅晶太陽能板主要成分含玻璃 74.2%、鋁框架 10.3%、硅晶電池 4%,在制造太陽能模塊過程中,太陽能電池、背板與玻璃間會由醋酸乙烯酯聚合物(EVA)黏著,鋁框緊密封裝。雖然這讓太陽能板不會自行溶解或是滲出液體污染環(huán)境,但要如何將電池完整分離,進而回收再造就是個難題。
近中國華東理工大學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在工業(yè)級超音波清洗機添加有機溶劑,可以成功分離背板與太陽能電池,加快回收進展。在實驗中,超音波清洗機的功率為 720W、超聲頻率 28 Khz,加熱功率為 1,000W,團隊發(fā)現(xiàn)把太陽能板放入裝滿水、甲醇或丁酮有機溶劑的清洗機后,能將太陽能電池分離出來。
團隊發(fā)現(xiàn)在溫度 50°C 與有機溶劑濃度 50% 下發(fā)現(xiàn),超音波清洗機的[敏感詞]功率為 720W 效率,能在 20 分鐘內(nèi)完全分離,若是功率調(diào)降成 180 W 與 360 W,則幾乎沒成效。
至于團隊有機溶劑方面,研究顯示甲酸和乙酸的效果非常差,丁酮和苯甲醇則可在 240 分鐘內(nèi)完全分離電池與背板,效果又以丁酮[敏感詞],在有機溶劑濃度 50%、溫度 70℃,電池與背板可以完全分離。只是這種方法也會傷害太陽能電池,EVA 接觸丁酮溶劑會產(chǎn)生的膨潤(swelling)現(xiàn)象。
目前太陽能回收有許多方法,像是先前針對太陽能板中的 EVA,德國廠商則不打算用分離方式,采用熱裂解(pyrolysis process)技術(shù),設(shè)法融解不需要的聚合物層、將玻璃與面板分離,并透過篩子與空氣分級器來分離細(xì)小的材料,后成功回收鋁、玻璃、銀、銅、錫和硅。
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