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太陽能面板回收新商機 可供應電動車關鍵材料
 

【CTIMES/SmartAuto 報導】   2020年06月03日 星期三

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如何將報廢的太陽能面板廢物利用,將定時炸彈轉變成商機,是目前太陽能產業所關心的事情。

光電協進會指出,由於太陽能面板的平均壽命約為20年,因此從2000年代初期開始所安裝的許多太陽能電池都將達到使用年限。它們最終會被掩埋還是回收利用?而目前回收的成本高於掩埋,回收材料的價值小於原始物料,因此業界對回收的興趣有限。但是考慮到鉛和錫等重金屬,如果廢物管理不善,有可能會造成環境汙染。因此業者開始將腦筋動到全球電動車產業,希望能夠各取所需,為本身帶來商機。

如果太陽能面板的重金屬釋放到環境中,會導致嚴重的污染和健康問題。因此太陽能面板產業的下一個任務是安全處置或回收報廢產品,在廢棄物管理中,再生或增值回收/再利用會比回收更有用。

典型的矽晶太陽能電池的主要組成是玻璃(75%),其次是聚合物(10%)、鋁(8%)、矽(5%)、銅(1%),以及少量的銀、錫、鉛和其他金屬及元件。鉛和錫如果滲入土壤和地下水中會引起健康和環境問題,而銅,銀和矽如果能夠有效回收,將會大有用處,因此業界應該考慮以回收代替掩埋,不僅可防止環境污染,並回收面板中存在的有價值材料。

但是,目前回收不能帶來收益,因此需要有些誘因來鼓勵回收,在面板有價值的材料中,矽的回收再利用可能性最高,因為矽的佔比大並且具有超高的純度(99.9999%或六個9 / 6N)。可以從太陽能廢料中回收太陽能等級矽,以用於太陽能電池板的二次使用,或重新用於鋰電池陽極中的加值應用。

此外,電動車數量不斷成長,對於材料回收與廢棄物管理產業來說有正面的影響,其中回收的太陽能面板有發揮的空間。如今的EV電池已成為EV總成本的重要組成部分(視汽車而定,為33%至57%),而材料生產是製造電池的主要成本來源。削減成本的策略在根本上依賴材料層面的創新,即原材料的採購和加工。

電動車擁護者當然會希望車輛價格不斷降低,但是電池續航力也是矚目的焦點。2015年Tesla的Elon Musk聲稱,Model S電池中的矽將汽車的續航里程提高了6%。從那時起,像M.Benz和寶馬這樣的電動汽車公司也一直積極參與研發計劃,以合成用於電動汽車的電池級矽。從太陽能面板中回收的矽可能正是他們所需要的。

因此,許多國家已開始訂定嚴格的太陽能面板回收標準,由生產商負責其所售面板的回收和再循環,像是歐盟與澳洲等地區正積極開發更綠色的產品,並藉由使領先的生產商將回收的成本和產品的報廢處理費用納入消費者支付的價格中,使得回收利用更可負擔且能形成循環經濟,如此一來,希望能在提供關鍵電池材料方面發揮更大的影響力。

以澳洲為例,預計到2035年將有10萬噸以上的太陽能面板會被報廢,以目前的技術來說,可以回收的重量不到20%(包括鋁框和接線盒)。澳洲目前不提供回收剩餘的80%(包括貴重的矽)的服務。

有鑒於此,澳洲政府現在正與比利時列日大學材料能源與環境研究小組(GREENMAT)的合作研究,在研究中指出,報廢的太陽能面板可以提供電動車關鍵材料:超純奈米結構矽。

在歐洲,回收矽模組的過程從十多年前就已開始,但是目前回收率都不超過80%,而透過GREENMAT的合作,未來預計回收率至少可以達到95%,讓太陽能面板回收成收真正有利可圖的產業。

關鍵字: 太陽能  光電協進會 
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