太阳能电池板的回收处理方法及全生命周期评估

摘要

基于减缓全球变暖、实现能源多样化战略，光伏电能的开发在世界各国得到了快速发展。欧洲、美国和日本具有先进的技术，中国是太阳能电池板的制造中心。太阳能电池板的大量使用使国家和企业不得不考虑若干年后大量增长的报废电池板的处理问题。来自生态、经济和政策等方面的动力正推动着欧洲和美国的光伏生产商对太阳能电池板回收工艺的研发。
　　一般太阳能电池板的回收工艺包括两个主要的过程。第一是拆卸过程，第二是处理过程。光伏组件被封装在乙烯酯、玻璃和金属中，用化学或加热的方式处理时由于乙烯酯（EVA）的膨胀产生的压力会造成光伏组件的损坏，所以无法实现光伏组的再利用。本文提出一种新的回收工艺来提高光伏组件的再利用率。该工艺的特点主要是在处理过程中引入电热丝切割工艺来分离含有光伏组件的的乙烯酯。采用切割的方法可以实现完整光伏组件的高回收率，省去晶片的再制造过程，因此更节能、更环保。本文进一步采用产品全生命周期评价（LCA）的方法对太阳能电池板的三种回收方案进行了评价和比较。结果表明，与完全不进行回收相比，采用本文回收方法可以使太阳能电池制造过程的能量降低76％，环境污染降低28%；与传统的回收方法相比，采用本文回收方法可以使制造过程的能量降低70%,环境污染降低26%。这个结果表明我们提出的回收方法有可能成为一种新的更加有效的方法。