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太阳能电池板热解特性及其金属资源回收
1
作者
彭薏冰
赵鹏
+5 位作者
高奕
韩菲子
徐春方
张衍国
李清海
周会
《煤炭学报》
北大核心
2025年第8期4100-4109,共10页
在全球推动碳中和的背景下,太阳能电池作为一种清洁、可再生且无污染的发电方式,近年来取得了显著的发展。晶硅太阳能电池技术相对成熟,已成为市场主流,并广泛应用于各类能源系统中。然而,晶硅太阳能电池的使用寿命通常不超过30 a,随着...
在全球推动碳中和的背景下,太阳能电池作为一种清洁、可再生且无污染的发电方式,近年来取得了显著的发展。晶硅太阳能电池技术相对成熟,已成为市场主流,并广泛应用于各类能源系统中。然而,晶硅太阳能电池的使用寿命通常不超过30 a,随着大量电池的报废,不及时且妥善的回收可能导致严重的环境问题,如重金属污染和宝贵资源的浪费。现有的太阳能电池板回收方法主要包括化学药剂法、机械破碎法及热处理法,而热解法凭借其高效的回收能力,已在工业界得到广泛应用。通过试验研究,详细探讨了不同热解条件对太阳能电池板回收效果的影响,重点考察了热解温度(400~600℃)、升温速率(5~15℃/min)以及热解气氛(N_(2)、CO_(2)、H_(2))的变化对电池板回收效率的影响。研究表明:5℃/min的升温速率、500℃的热解温度以及在CO_(2)气氛下的热解条件最有利于获得完整的电池片。此外,随着热解温度和升温速率的增加,气体产物的产量也显著增加,尤其是在CO_(2)气氛下。此外,温度的升高显著增加了CH_(4)和C_(2)H_(4)的生成比例;在H_(2)气氛下,C_(2)H_(6)、C_(2)H_(4)和C_(3)H_(6)的生成量更多。较高的温度和升温速率有助于提高铝的回收效率,但高温可能会降低铜的回收率。最后,对太阳能电池板回收的经济效益进行了评估。分析结果显示,银元素的回收对整个经济效益的贡献超过50%。这一研究为未来更高效、更环保的太阳能电池板回收技术提供了重要的参考依据。
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关键词
太阳能电池
金属回收
热解法
晶硅电池板
资源化利用
热解温度
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职称材料
题名
太阳能电池板热解特性及其金属资源回收
1
作者
彭薏冰
赵鹏
高奕
韩菲子
徐春方
张衍国
李清海
周会
机构
清华大学能源与动力工程系
清华大学山西清洁能源研究院
中咨海外咨询有限公司
中国国际工程咨询有限公司
出处
《煤炭学报》
北大核心
2025年第8期4100-4109,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52276202)
华能集团总部科技项目基础能源科技研究资助项目(KTHT-U23GCZH01)。
文摘
在全球推动碳中和的背景下,太阳能电池作为一种清洁、可再生且无污染的发电方式,近年来取得了显著的发展。晶硅太阳能电池技术相对成熟,已成为市场主流,并广泛应用于各类能源系统中。然而,晶硅太阳能电池的使用寿命通常不超过30 a,随着大量电池的报废,不及时且妥善的回收可能导致严重的环境问题,如重金属污染和宝贵资源的浪费。现有的太阳能电池板回收方法主要包括化学药剂法、机械破碎法及热处理法,而热解法凭借其高效的回收能力,已在工业界得到广泛应用。通过试验研究,详细探讨了不同热解条件对太阳能电池板回收效果的影响,重点考察了热解温度(400~600℃)、升温速率(5~15℃/min)以及热解气氛(N_(2)、CO_(2)、H_(2))的变化对电池板回收效率的影响。研究表明:5℃/min的升温速率、500℃的热解温度以及在CO_(2)气氛下的热解条件最有利于获得完整的电池片。此外,随着热解温度和升温速率的增加,气体产物的产量也显著增加,尤其是在CO_(2)气氛下。此外,温度的升高显著增加了CH_(4)和C_(2)H_(4)的生成比例;在H_(2)气氛下,C_(2)H_(6)、C_(2)H_(4)和C_(3)H_(6)的生成量更多。较高的温度和升温速率有助于提高铝的回收效率,但高温可能会降低铜的回收率。最后,对太阳能电池板回收的经济效益进行了评估。分析结果显示,银元素的回收对整个经济效益的贡献超过50%。这一研究为未来更高效、更环保的太阳能电池板回收技术提供了重要的参考依据。
关键词
太阳能电池
金属回收
热解法
晶硅电池板
资源化利用
热解温度
Keywords
solar cells
metal recycling
pyrolysis
crystalline silicon photovoltaic modules
resource utilization
pyrolysis temperature
分类号
X705 [环境科学与工程—环境工程]
TM914.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
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1
太阳能电池板热解特性及其金属资源回收
彭薏冰
赵鹏
高奕
韩菲子
徐春方
张衍国
李清海
周会
《煤炭学报》
北大核心
2025
0
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