menurut standar teknis umum, masa hidup amodul fotovoltaikadalah 25 tahun. batch pertama proyek konsesi pada tahun 2009, serta "proyek cemerlang" dan bipv, telah didirikan selama lebih dari 10 tahun. sejumlah besar modul fotovoltaik akan memasuki periode pengembalian.

pada akhir 2013, kapasitas terpasang fotovoltaik kumulatif Cina adalah sekitar 19,2 gw. pada tahun 2038, total 1,53 juta ton modul yang dibuang akan dihasilkan, tidak termasuk modul yang rusak dan diganti untuk transformasi teknologi dalam sistem operasi.

sebagian besar bahan modul fotovoltaik dapat didaur ulang, termasuk aluminium, kaca, dan logam langka seperti perak, indium, dan galium. meskipun logam langka ini hanya menyumbang 1% dari berat modul, mereka memiliki nilai daur ulang yang tinggi. daur ulang modul fotovoltaik dapat menghemat sumber daya, mengurangi eksploitasi sumber daya primer dan mengurangi konsumsi energi dari ekstraksi sumber daya, sehingga mengurangi dampak dan kerusakan lingkungan ekologi.

1. metode daur ulang modul

komposisi modul

struktur dan komposisi berat modul fotovoltaik ditunjukkan sebagai gambar berikut:

Penelitian dari siklus pv serikat eropa menunjukkan bahwa, mengambil modul fotovoltaik 250w sebagai contoh, kaca menyumbang sekitar 70% dari total berat, bingkai aluminium menyumbang sekitar 18%, dan bahan semikonduktor sekitar 4%. Dengan cara ini, sebagian besar bobot modul surya berasal dari bahan yang dapat didaur ulang. Selain itu, studi tersebut juga menunjukkan bahwa meskipun logam langka seperti perak, indium dan galium yang terkandung dalam modul surya hanya menyumbang 1 ~ 2% dari total bobot modul, namun tetap memiliki nilai daur ulang.

metode untuk pemulihan modul

saat mendaur ulang modul fotovoltaik limbah, modul perlu dipisahkan: bingkai aluminium, kaca, dan kotak sambungan dilepas sebagian, sehingga memperoleh wafer silikon. metode efektif untuk memulihkan wafer silikon lengkap termasuk "pelarutan asam anorganik" dan "perlakuan panas". di antara mereka, yang terakhir dibagi menjadi "perlakuan panas kontainer tetap" dan "perlakuan panas reaktor unggun terfluidisasi".

pelarutan asam anorganik

Asam nitrat campuran dan oksida nitrat digunakan untuk melarutkan eva pada suhu tertentu dalam jangka waktu tertentu dan mengklasifikasikan eva dengan gelas. metode ini dapat menjaga integritas wafer silikon, namun diperlukan pemrosesan lebih lanjut.

perlakuan panas kontainer tetap

modul fotovoltaik dimasukkan ke dalam insinerator dan suhu reaksi diatur pada 600 untuk insinerasi. setelah pembakaran selesai, baterai, kaca, dan bingkai dipisahkan secara manual. semua jenis bahan daur ulang mengikuti prosedur daur ulang yang sesuai, dan bahan plastik dibakar seluruhnya.

perlakuan panas reaktor unggun terfluidisasi

reaktor unggun terfluidisasi digunakan untuk memanaskan modul fotovoltaik limbah. pertama-tama, masukkan pasir halus ke dalam reaktor unggun terfluidisasi. di bawah aksi udara dengan suhu dan laju aliran tertentu, pasir halus berada dalam keadaan aliran mendidih dan memiliki sifat fisik cair. Saat modul dimasukkan ke dalam fluidized bed, material eva dan pelat belakang akan digasifikasi di dalam reaktor, dan gas buang akan masuk ke ruang bakar sekunder dari reaktor sebagai sumber panas reaktor. untuk sel dengan ketebalan lebih dari 400 mikron, wafer silikon utuh dapat dipulihkan. Karena perkembangan teknologi manufaktur yang berkelanjutan, sel-sel secara bertahap menjadi lebih tipis, dan metode perlakuan panas tidak dapat lagi memperoleh wafer silikon utuh, sehingga hanya dapat diterapkan untuk memulihkan silikon.

Selain ketiga metode di atas, ada "pelarutan asam organik" dan "metode pemisahan fisik".

pelarutan asam organik

eva membengkak dengan pelarut organik untuk memisahkan sel, eva, kaca dan pelat belakang. Metode ini membutuhkan waktu yang lama, dengan siklus reaksi sekitar 7 hari. Selain itu, setelah eva mengembang, sel-selnya rusak dan ada masalah pengolahan limbah organik, sehingga metodenya masih dalam tahap penelitian laboratorium.

pemisahan fisik

pertama, lepaskan bingkai aluminium dan kotak sambungan modul. kemudian, hancurkan modul tanpa bingkai, pisahkan pita las berlapis timah dan partikel kaca. sisanya harus digiling. melalui pemisahan elektrostatis, logam, bubuk silikon, partikel pelat belakang dan partikel eva diperoleh. hasil dari metode ini adalah campuran bahan yang berbeda, yang gagal untuk memisahkan satu komponen. Oleh karena itu, masih dalam tahap penelitian laboratorium.

kelebihan dan kekurangan berbagai metode

pelarutan asam anorganik dan asam organik: hanya untuk menghilangkan dan memisahkan eva, tanpa mempertimbangkan pelepasan bingkai dan penggunaan kembali wafer silikon, dan sisa cairan limbah juga sulit diolah.

pemisahan fisik: tidak cukup sempurna untuk memisahkan setiap komponen tunggal.

2. kesulitan dalam pemulihan modul pv

teknismanfaat:perawatan yang tidak berbahaya saat memulihkan modul, pengumpulan dan pengolahan limbah gas, limbah cair dan limbah

ketika modul fotovoltaik didaur ulang, pelat belakang yang mengandung fluor menimbulkan masalah yang sulit. struktur kimia fluorokarbon yang sangat kokoh tidak dapat terdegradasi bahkan selama ribuan tahun dengan metode pengolahan penguburan yang umum. selain itu, fluorida sangat beracun, dan gas beracun seperti hidrogen fluorida akan dihasilkan melalui pembakaran. kasus keracunan fluorida yang disebabkan oleh petugas penyelamat setelah pembangkit listrik fotovoltaik terbakar dapat terdengar sebelumnya. Namun, peningkatan semua bidang film hewan peliharaan saat ini dapat memecahkan masalah di atas.

ekonomismanfaat:manfaat ekonomi dari modul yang dipulihkan cukup rendah, dan pasar memiliki sedikit minat untuk memulihkan modul fotovoltaik.

karena tingginya biaya pemulihan modul fotovoltaik, misalnya, pembelian dan pemeliharaan peralatan untuk modul pemulihan merupakan biaya tambahan. Pendapatan dari daur ulang modul fotovoltaik rendah, dan jalan masih panjang untuk mewujudkan tujuan daur ulang modul fotovoltaik limbah skala besar.