Репортаж от Wedoany，Международная исследовательская группа разработала метод отслаивания с помощью водяной струи высокого давления для переработки отслуживших фотоэлектрических модулей. В экспериментальном масштабе этот метод позволил извлечь серебро, медь, кремний, стекло и полимерные компоненты высокой чистоты.
Исследование направлено на продвижение передовых методов переработки кристаллических кремниевых фотоэлектрических модулей на основе процесса отслаивания, путем механического разделения слоев ламинированных модулей при минимизации перекрестного загрязнения между различными материальными компонентами. Исследовательская группа отмечает, что работа направлена на устранение ключевых пробелов в текущих методах переработки и обеспечение поддержки масштабируемых решений для переработки отслуживших фотоэлектрических модулей.
Этот эксперимент является частью проекта ЕС Quasar Horizon Europe, направленного на разработку и демонстрацию двух технологий переработки для продвижения циркулярных решений для отслуживших фотоэлектрических модулей. По сравнению с традиционными механическими процессами переработки, этот метод повышает степень извлечения материалов за счет разделения.
Процесс начинается с этапа отслаивания водяной струей высокого давления, который разделяет прочно склеенные слои между стеклом, инкапсулирующим материалом, солнечными элементами и задней панелью. Этот этап позволяет получить высокочистую стеклянную фракцию, после чего разделенные смешанные материальные компоненты отделяются от технологической воды с помощью фильтрации. Отфильтрованная вода рециркулируется обратно в систему, снижая потребление воды и поддерживая более устойчивый процесс переработки.
Смешанная фракция содержит полимерные материалы, фрагменты кремниевых элементов и металлические соединители и требует дальнейшей обработки. Используются механические методы разделения на основе плотности, включая мокрое встряхивание, для разделения материалов на тяжелую и легкую фракции. Металлические провода и шины затем разделяются с помощью вихретокового метода. Фракция фрагментов элементов, богатая кремнием, обрабатывается гидрометаллургическим методом для извлечения серебра, которое после электрохимического осаждения плавится и преобразуется в сферические частицы.
После завершения процесса на экспериментальной установке извлеченные материалы были проанализированы и охарактеризованы. Результаты показали, что чистота извлеченного серебра достигла 97%, извлеченная интеллектуальная проволока содержала 78% меди, 17% висмута и 4,5% олова. Извлеченная кремниевая фракция все еще содержала остаточные примеси, включая 22,33 мг/кг фосфора, 13,33 мг/кг серебра, 10,67 мг/кг олова и 4,83 мг/кг кальция. Извлеченная полимерная фракция была в основном загрязнена неорганическими веществами, содержащими около 81% кремния, 6,8% алюминия и 5,3% титана.
Исследовательская группа резюмировала, что кремниевая фракция содержит остаточную металлизацию и покрытия, что указывает на необходимость дальнейшей очистки для высокоценного повторного использования; содержание и распределение примесей подчеркивают важность выбора соответствующего процесса на основе стратегий последующей очистки и предполагаемого конечного использования.
Результаты исследования опубликованы в журнале "Солнечные материалы и солнечные элементы" под названием "Извлечение материалов и характеристика отслуживших фотоэлектрических модулей с использованием отслаивания водяной струей". В состав исследовательской группы входят ученые из Норвежского института промышленных и технологических исследований (SINTEF) и немецкой компании по циркулярной экономике LuxChemtech.
