到了2030年,中國廢棄的光伏組件可以產(chǎn)生145萬噸碳鋼、110萬噸玻璃、54萬噸塑料、26萬噸鋁、17萬噸銅、5萬噸硅和550噸銀。歐洲有成熟的光伏回收監(jiān)管體系,世界其他地方尚缺乏規(guī)定來強制光伏組件的回收。在自家屋頂裝上光伏組件,享用太陽能發(fā)電已越來越流行,太陽能發(fā)電板(Solar panel)是通過吸收太陽光,將太陽輻射能通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能的裝置,大部分太陽能電池板的主要材料為“硅”,但因制作成本較大,以至于它普遍地使用還有一定的局限。
相對于普通電池和可循環(huán)充電電池來說,太陽能電池屬于更節(jié)能環(huán)保的綠色產(chǎn)品。
材料分類
當(dāng)前,晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是主要的光伏材料,其市場占有率在90%以上,而且在今后相當(dāng)長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料。
多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長期以來掌握在美、日、德等3個國家7個公司的10家工廠手中,形成技術(shù)封鎖、市場壟斷的狀況。
多晶硅的需求主要來自于半導(dǎo)體和太陽能電池。按純度要求不同,分為電子級和太陽能級。
其中,用于電子級多晶硅占55%左右,太陽能級多晶硅占45%,隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,太陽能電池對多晶硅需求量的增長速度高于半導(dǎo)體多晶硅的發(fā)展,預(yù)計到2008年太陽能多晶硅的需求量將超過電子級多晶硅。
組件回收流化床反應(yīng)器熱處理法:使用流化床反應(yīng)器對廢棄光伏組件進(jìn)行熱處理。將細(xì)沙放入流化床反應(yīng)器中,在一定溫度、流速的空氣作用下,細(xì)沙處于滾燙流動狀態(tài),具有液體的物理性質(zhì)。將組件放入流化床中,EVA和背板材料會在反應(yīng)器中氣化,廢氣則從反應(yīng)器中進(jìn)入二次燃燒室,作為反應(yīng)器的熱源。對于厚度達(dá)到400微米以上的電池片,可以回收完好的硅片。由于制造技術(shù)不斷發(fā)展,電池片逐代變薄,熱處理法已無法獲得完好的硅片,因此也只能夠適用于回收硅料。
硅料回收廠家淺談不同硅料的回收處理方法
1.硅料回收廢整片的處理方法:
將完整的電子級廢硅圓片經(jīng)過表面處理、劃片后直接作為太陽能級硅片來使用。由于電子級的硅片都是圓形(面積大能制作出更多芯片),而太陽能級的硅片是準(zhǔn)方形的(節(jié)省電池空間),所以要劃成一些尺寸后才能使用。
2.廢碎(塊)料的處理方法
(1)原生型廢硅料的處理:適當(dāng)清洗、烘干即可。
(2)成品型廢硅片的處理:根據(jù)加工到不同工藝步驟的廢料進(jìn)行不同處理,通過一系列化學(xué)方法(與直接使用的成品型廢硅整片的處理方法相同)恢復(fù)其原生型硅料的本來面貌,才能回爐作為太陽能級硅片的原料。
總結(jié)碎硅片回收切割常見問題
1、雜質(zhì)線痕:由多晶硅錠內(nèi)雜質(zhì)引起,在切片過程中無法完全去除,導(dǎo)致硅片上產(chǎn)生相關(guān)線痕。
2、劃傷線痕:由砂漿中的SIC大顆粒或砂漿結(jié)塊引起。切割過程中,SIC顆粒“卡”在鋼線與硅片之間,無法溢出,造成線痕。
表現(xiàn)形式:包括整條線痕和半截線痕,內(nèi)凹,線痕發(fā)亮,較其它線痕更加窄細(xì)。
3、密布線痕(密集型線痕):由于砂漿的磨削能力不夠或者切片機(jī)砂漿回路系統(tǒng)問題,造成硅片上出現(xiàn)密集線痕區(qū)域。
4、錯位線痕:由于切片機(jī)液壓夾緊裝置表面有砂漿等異物或者托板上有殘余膠水,造成液壓裝置與托板不能完全夾緊,以及托板螺絲松動,而產(chǎn)生的線痕。
在整個切割過程中,對硅片的質(zhì)量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂漿的粘度、砂漿的流量、鋼線的速度、鋼線的張力以及工件的進(jìn)給速度等。
線痕和TTV: 線痕和TTV是在硅片加工當(dāng)中遇到的比較頭疼的事,時不時就會出現(xiàn)一刀,防不勝防。TTV是在入刀的時候出現(xiàn),而線痕是在收線弓的時候容易出現(xiàn)。