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《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)模回收廢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

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)電價到期時，可預(yù)見第一波晶硅電池回收問題。”Fraunhofer 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。”據(jù)了解，2021年，德國光伏組件總裝機量約為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)濟事務(wù)和氣候部BMKK的資助下，F(xiàn)raunhofer CSP的一個工作組與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、銀觸點、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)計及建設(shè)、運行維護(hù)、檢測評價及組件回收的垂直一體化光伏全產(chǎn)業(yè)鏈。
原標(biāo)題：光伏組件硅回收突破：再用于PERC電池實現(xiàn)效率19.7％