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Información básica acerca de los Sistemas FOTOVOLTAICOS
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métodos de reciclaje de módulos fotovoltaicos

métodos de reciclaje de módulos fotovoltaicos

  • 2020/09/17


según las normas técnicas generales, la vida útil de unmódulo fotovoltaicotiene 25 años. el primer lote de proyectos de concesión en 2009, así como el "proyecto brillante" y bipv, se han establecido durante más de 10 años. una gran cantidad de módulos fotovoltaicos entrarán en período de recuperación.


a finales de 2013, la capacidad instalada fotovoltaica acumulada de China era de unos 19,2 gw. Para el 2038, se generarán un total de 1,53 millones de toneladas de módulos descartados, excluyendo los módulos rotos y reemplazados para la transformación tecnológica en un sistema operativo.


la mayoría de los materiales de los módulos fotovoltaicos son reciclables, incluidos el aluminio, el vidrio y metales raros como la plata, el indio y el galio. aunque estos metales raros representan solo el 1% del peso de los módulos, tienen un gran valor de reciclaje. el reciclaje de módulos fotovoltaicos puede ahorrar recursos, reducir la explotación de recursos primarios y reducir el consumo energético de la extracción de recursos, reduciendo así el impacto y destrucción del medio ambiente ecológico.


1. método de reciclaje de módulos


composición del módulo


La estructura y la composición del peso de los módulos fotovoltaicos se muestran en la siguiente figura:


Module Composition


La investigación del ciclo fotovoltaico de la unión europea muestra que, tomando un módulo fotovoltaico de 250w como ejemplo, el vidrio representa aproximadamente el 70% del peso total, el marco de aluminio representa aproximadamente el 18% y el material semiconductor aproximadamente el 4%. de esta manera, la mayor parte del peso de un módulo solar proviene de materiales reciclables. Además, el estudio también señaló que aunque los metales raros como la plata, el indio y el galio contenidos en el módulo solar solo representan el 1 ~ 2% del peso total del módulo, todavía tienen valor de reciclaje.


métodos para la recuperación de módulos


al reciclar módulos fotovoltaicos de desecho, los módulos deben dividirse: el marco de aluminio, el vidrio y la caja de conexiones se eliminan parcialmente, obteniendo así obleas de silicio. Los métodos eficaces para recuperar obleas de silicio completas incluyen "disolución de ácido inorgánico" y "tratamiento térmico". entre ellos, este último se divide en "tratamiento térmico de recipiente fijo" y "tratamiento térmico de reactor de lecho fluidizado".


disolución de ácido inorgánico

el ácido mixto de ácido nítrico y óxido nítrico se utiliza para disolver eva a una determinada temperatura en un período de tiempo y clasificar eva con vidrio. este método puede mantener la integridad de la oblea de silicio, pero se requiere un procesamiento adicional.


tratamiento térmico contenedor fijo

el módulo fotovoltaico se coloca en un incinerador y la temperatura de reacción se fija en 600 ℃ para la incineración. una vez finalizada la incineración, la batería, el vidrio y el marco se separan manualmente. todo tipo de materiales reciclados ingresan a los correspondientes procedimientos de reciclaje, y los materiales plásticos son totalmente quemados.


tratamiento térmico del reactor de lecho fluidizado

Se utilizó un reactor de lecho fluidizado para tratar térmicamente los módulos fotovoltaicos de desecho. en primer lugar, coloque la arena fina en un reactor de lecho fluidizado. bajo la acción del aire con una cierta temperatura y velocidad de flujo, la arena fina está en un estado de flujo de ebullición y tiene las propiedades físicas de un líquido. cuando los módulos se colocan en el lecho fluidizado, los materiales de la placa trasera y de eva se gasificarán en el reactor, y el gas residual entrará en la cámara de combustión secundaria del reactor como fuente de calor del reactor. para células con un espesor de más de 400 micrones, se pueden recuperar obleas de silicio intactas. Debido al desarrollo continuo de la tecnología de fabricación, las células se vuelven gradualmente más delgadas y el método de tratamiento térmico ya no puede obtener obleas de silicio intactas, por lo que solo se puede aplicar para recuperar silicio.


Además de los tres métodos anteriores, existen "disolución de ácido orgánico" y "método de separación física".


Methods for Module Recovery


disolución de ácido orgánico

eva se hincha con disolvente orgánico para separar las celdas, eva, vidrio y placa posterior. el método lleva mucho tiempo, con un ciclo de reacción de aproximadamente 7 días. Además, después de que eva se expande, las células se rompen y hay un problema de tratamiento de líquidos de desechos orgánicos, por lo que el método aún está en la etapa de investigación de laboratorio.


separación física

Primero, retire el marco de aluminio y la caja de conexiones del módulo. luego, triture el módulo sin marco, separe la cinta de soldadura recubierta de estaño y las partículas de vidrio. el resto debe ser molido. a través de la separación electrostática, se obtienen metal, polvo de silicio, partículas de placa trasera y partículas de eva. el resultado de este método es una mezcla de diferentes materiales, que no logra separar completamente un solo componente. por lo tanto, aún se encuentra en la etapa de investigación de laboratorio.


ventajas y desventajas de varios métodos

disolución de ácido inorgánico y ácido orgánico: solo para la remoción y separación de eva, sin considerar la remoción del marco y la reutilización de obleas de silicio, y el líquido residual restante también es de difícil tratamiento.

Separación física: no es lo suficientemente perfecto separar cada componente.


2. dificultades en la recuperación del módulo pv


técnicobeneficios:tratamiento inofensivo en la recuperación de módulos, recogida y tratamiento de gases residuales, líquidos residuales y residuos

cuando se reciclan los módulos fotovoltaicos, las placas posteriores que contienen flúor plantean un problema difícil. La estructura química extremadamente resistente de los fluorocarbonos no se puede degradar ni siquiera durante miles de años mediante los métodos habituales de tratamiento de entierro. además, el fluoruro es muy tóxico y se generarán gases tóxicos como el fluoruro de hidrógeno a través de la incineración. Los casos de intoxicación por flúor causados ​​por los socorristas después de que la central fotovoltaica se incendiara se han escuchado antes. sin embargo, el aumento actual de todas las placas posteriores de películas para mascotas puede resolver los problemas anteriores.


económicobeneficios:los beneficios económicos de los módulos recuperados son bastante bajos y el mercado tiene poco interés en recuperar módulos fotovoltaicos.

debido al alto costo de recuperación de los módulos fotovoltaicos, por ejemplo, la compra y mantenimiento de equipos para módulos de recuperación es un costo adicional. los ingresos del reciclaje de módulos fotovoltaicos son bajos y todavía queda un largo camino por recorrer para lograr el objetivo del reciclaje a gran escala de módulos fotovoltaicos de desecho.


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