太阳能回收的玻璃天花板

光伏组件回收的大部分简单胜利已经实现。用于模块框架的铝或钢以及用于布线的铜等材料可以很容易地与面板分离，并且已经拥有成熟的回收市场。模块可以在电子垃圾或其他回收设施中粉碎，并且可以回收各种材料。

虽然这种类型的工艺确实使报废的组件无法被填埋，但它们会导致回收材料的质量下降，并且它们几乎没有机会达到重新进入新太阳能组件或任何其他高价值应用所需的纯度水平——延长了生产线，但无法形成所需的圆圈。组件制造巨头隆基证实，它已经使用再生铝制造框架，但认为将其他再生材料整合到其供应链中是一项重大挑战。

为了让太阳能电池板材料无限期地循环，需要专门的处理，而不是与其他废物一起加工。在欧盟，光伏组件废弃物目前受废弃电气和电子设备 （WEEE） 指令的监管。在 PV Cycle 的 2023 年年度报告中，董事总经理 Jan Clyncke 表示：“WEEE 指令不适用于光伏板。PV Cycle 赞成一项专门立法，只涉及所有可再生能源设备。

此类立法对于确保组件进入适当的回收商至关重要。不过，在技术方面，欧洲公司在用能够更好地分离材料的工艺取代破碎方面取得了令人鼓舞的进展。

“我们自然会尝试分离和再利用组件的所有组件，我们已经了解到，破碎和随后的分类是不切实际的，”德国太阳能回收公司 Luxchemtech 的首席执行官 Wolfram Palitzsch 说。“一定比例的工艺步骤也必须具有化学性质。仅靠机械过程最终不会生产出纯净的产品。

法国光伏回收商 ROSI 于 2023 年在格勒诺布尔开设了第一家工厂。它现在正计划在西班牙北部建立第二个站点，预计将于 2025 年初上线，并正在与 Luxchemtech 和合作伙伴密切合作以进入德国市场。ROSI 不是切碎，而是使用热解过程（在缺氧环境中加热）来分解将模块固定在一起的聚合物封装剂，然后可以更有效、更清洁地分离玻璃和硅电池。

太阳能玻璃 由于玻璃在光伏组件中占材料体积的最大份额，因此玻璃将是太阳能制造商的一大胜利——ROSI 估计，其格勒诺布尔工厂加工的材料中约有 70% 是玻璃。回收玻璃材料也有一个成熟的市场，与加工玻璃原材料相比，回收玻璃材料具有潜在的节能潜力，因此对制造商很有吸引力。然而，太阳能玻璃的质量和透明度要求严格，这意味着将回收材料加工到所需的水平是一项挑战。ROSI 在 2024 年朝着这个方向取得了很大进展，并表示，在与其他玻璃制造商合作时，太阳能的质量要求也可能是一个优势。

“太阳能玻璃的优势在于它必须非常透明，”ROSI 商务经理 Damien Letort 说。“因此，只要你能很好地分离它，我们能提供的回收碎玻璃的质量就非常非常好。”

由于其热解工艺，ROSI 可以分离并向玻璃制造商供应高纯度碎玻璃。Letort 表示，该公司一直在与一家欧洲大型玻璃制造商的客户合作，以测试其回收玻璃材料的质量。

“我们已经与客户进行了一些澄清，我们对结果非常满意，”他说。“我们可以分离玻璃，它是透明度非常高的太阳能玻璃。这对很多制造商来说都非常有趣。

客户 ROSI 正在与制造建筑行业使用的浮法玻璃合作。Letort 表示，目前，其回收的玻璃材料不太可能用于另一块太阳能电池板，因为绝大多数太阳能玻璃都是在亚洲处理的，这么远的运输没有多大意义。

尽管 ROSI 在该领域取得了成功，但 Luxchemtech 的 Palitzsch 警告说，在回收方面，大多数太阳能玻璃中存在的锑仍然是一个问题。他说：“我不知道欧洲有哪家平板玻璃生产商可以加工出百万分之 2,000 （ppm） 左右的锑碎片来制造光伏玻璃，因此要知道未来谁会购买大量含锑玻璃，以及以什么价格购买，这是一个挑战。

Letort 说，这应该是玻璃制造商而不是回收商面临的挑战。“我们对太阳能电池板进行热处理和机械分拣，这就是我们工厂的范围，”他说。“然后由我们的客户来验证他们是否可以处理玻璃并在他们的过程中使用它。”他继续指出，客户在处理含有一些锑的碎玻璃方面取得了巨大进展，同时也认识到了问题所在。

“ROSI 倡导在欧洲安装的新太阳能电池板中使用无锑玻璃，特别是通过生态标签指令，因为它为回收打开了更多大门，”他解释说。

Letort 认为 ROSI 有责任提供具有良好透明度的碎玻璃，并指出，如果不仔细控制，热解会破坏透明度，并且还要仔细管理分拣过程，以防止硅或其他材料的残留物进入。“我们保证良好的质量透明度，客户可以在他们自己的流程中转换我们的材料，”Letort 补充道。

银和硅 硅电池是第二大目标，由于其含银量，对回收商特别有吸引力。在这里，摆脱碎纸也是有益的。Palitzsch 说，切碎和进一步加工产生了纯度约为 80% 的硅。“但 80% 纯度对于许多硅应用来说根本不有趣，”他说。

太阳能级多晶硅生产商的纯度要求特别高——通常至少为 6N （99.9999%）。而用于掺杂和沉积构成工作太阳能电池的其他层的各种其他材料可能意味着，即使可以实现超高纯度，剩余杂质的分布也会与新材料中的杂质不同，需要进一步研究。

其他高价值硅应用的要求略低。ROSI 表示，它的情况与玻璃类似。

“我们正处于硅的同一阶段，我们正在与化工行业的一个重要合作伙伴合作，他们已经测试了我们的硅并验证了它可以使用它，”Letort 说。“这可能是我们流程中最好的附加值之一。我们可以保持非常好的硅质量，它只经过软处理。

ROSI 拥有自己的温和化学工艺专利，通过热解将构成太阳能电池的材料从组件的其余部分分离出来，留下可重复使用的硅和高纯度银。

成本挑战 长期以来，光伏回收的成本一直是其面临的最大挑战——从说服项目所有者花费额外的现金来防止材料进入垃圾填埋场，到材料的实际加工和重新整合。

目前，ROSI 通过提供太阳能组件回收服务获得报酬，这凸显了该行业明确监管的重要性以及 PV Cycle 和其他公司正在倡导的专业立法。随着光伏垃圾开始增加，太阳能回收的流程和商业模式将成为保持材料循环的关键。“在技术上有很多可能性，并且已经投入了大量资金，”Palitzsch 说。“这将是最重要的问题之一：对技术的投资会得到回报吗？”