Recycling Solar PV Modules Literature Review/Recycling to Recover Si Cell/回收太陽能光伏組件文獻綜述/回收矽電池
回收硅电池
E. Klugmann-Radziemska 和 P. Ostrowski,“晶体硅太阳能电池的化学处理作为从光伏模块回收纯硅的方法”,可再生能源,卷。35,没有。8,第 1751–1759 页,2010 年 8 月,doi:10.1016/j.renene.2009.11.031。
摘要:光伏技术在全球范围内得到广泛应用,为工业、商业、住宅和社区应用提供可靠且经济高效的电力。光伏组件的平均寿命预计将超过25年。随着光伏组件产量的不断增加,光伏系统的处置将成为一个问题。这些材料的回收成本与处置成本大致相同。晶体硅太阳能电池中的光伏组件由以下元件制成,按质量顺序排列:玻璃、铝框架、EVA共聚物透明密封层、光伏电池、安装盒、Tedlar®保护膜和组装螺栓。从经济角度来看,考虑到价格和供应水平,可以从光伏电池中回收的纯硅,是最有价值的建筑材料。从损坏或报废的光伏组件中回收纯硅可以带来经济和环境效益。由于对回收硅的质量要求很高,化学处理是回收过程中最重要的阶段。需要精确调整化学处理条件,以达到回收硅所需的纯度水平。对于基于晶体硅的光伏系统,进行了一系列蚀刻工艺:电连接器、抗反射涂层和np结的蚀刻。针对不同的硅电池类型单独调整蚀刻溶液的化学成分。人们努力配制一种通用的蚀刻溶液组合物。
- 索赔模块可以以与处置相同的成本进行回收
- 涉及材料:玻璃、铝框、EVA、光伏电池、安装盒(?)、Tedlar背箔、组装螺栓
- 热分离最经济、最环保
- AR和np用酸或碱溶液溶解:HF、H2SiF6、HNO3、CH3COOH,溶液比例在第3节中描述
- AR涂层通常是Ta2O5、TiO2、SiO、SiO2、Si3N4、Al2O3、ITO(我认为这是最常见的)、MgF2
- 解释 AR 的工作原理
- 应该知道不同层的厚度
- 蚀刻过程中搅拌有助于均匀溶解
- 通过电解从剩余溶液中回收Ag
- 60-80 C 之间的低浓度溶液似乎是铝回收的最佳选择
- HF/CH3COOH/HNO3 (1:2:5) 适用于 AR 和 np 层
- 每个 T 蚀刻损失约 20 um
T. Doi、I. Tsuda、H. Unagida、A. Murata、K. Sakuta 和 K. Kurokawa,“有机溶剂法回收光伏组件的实验研究”,太阳能材料和太阳能电池,卷。67,没有。1,第 397–403 页,2001 年 3 月,doi:10.1016/S0927-0248(00)00308-1。
摘要:我们提出了一种有机溶剂法从传统晶体硅光伏组件中回收硅电池。通过各种有机溶剂对EVA的溶解试验发现,三氯乙烯可以溶解保存在80℃的交联EVA样品。将此方法应用于“单电池”模块(125×125mm),发现机械压力对于抑制EVA的膨胀很重要。将组件在80°C的三氯乙烯中浸泡10天后,我们成功恢复了硅电池,没有任何损坏。
- 很好,只需通过重复使用单元来生产模块,而不是单元
- EVA非常防潮,成本低,非交联熔点为76℃,150℃加热10分钟时交联70%(已在层压过程中)
- EVA 会因紫外线照射和互连线上的热应力而降解
- 钢化玻璃、EVA、氟化塑料膜
- 电极金属在高 T 下扩散到 Si 中
- EVA 膨胀导致电池破裂
- 三氯乙烯在80℃下10天可溶解EVA
- 用于减轻 EVA 膨胀的机械应力
- 机理:EVA受热变成流体,非交联EVA溶解并流出,交联EVA膨胀(垂直于细胞产生力,导致裂纹)
- 他们还在有压和无压的情况下在120℃下尝试了一周的邻二氯苯,没有破裂——邻二氯苯是否具有挥发性?
S. Kang、S. Yoo、J. Lee、B. Boo 和 H. Ryu,“从废弃光伏模块中回收硅和玻璃的实验研究”,可再生能源,卷。47,第 152–159 页,2012 年 11 月,doi:10.1016/j.renene.2012.04.030。
摘要:本文报导了一种从废弃光伏组件中回收资源的新程序。使用有机溶剂回收钢化玻璃。通过在光伏电池表面施加化学蚀刻溶液去除金属杂质。我们提供比传统方法更有效的光伏电池回收方法。当光伏电池与表面活性剂一起放置在化学蚀刻溶液中20分钟时,硅的回收率最高为86%,表面活性剂占溶液总重量的20%。研究表明,可以高产率地获得纯度为99.999%的纯硅。从废弃光伏组件中回收纯硅将有助于解决硅的供应、制造成本、
- 大多数 EOL 模块都被掩埋
- 真空层压 150 C 20 分钟
- 2012 年回收过程中回收了 60% 的硅
- 硝酸和热分解是主要途径 - 整个模块必须进入熔炉
- 他们唯一的成功是使用THF,但仍然必须热分解EVA,我认为这是有毒的......
- 然后他们蚀刻了破裂的硅电池,这不是我真正的目标,我们想要未破裂的
- 他们确实成功回收了 86% 的 Si
J.-K。李等人。,“使用不同比例的 HF 和 HNO3 从报废太阳能电池回收的 c-Si 芯片的光伏性能”,《太阳能材料和太阳能电池》,卷。160,第 301–306 页,2017 年 2 月,doi:10.1016/j.solmat.2016.10.034。
摘要:本研究介绍了使用从报废 (EoL) 模块的太阳能电池中回收的硅芯片重新制造晶体硅 (c-Si) 太阳能电池,并评估其性能。6 英寸。为了研究 HNO3 和 HF 混合物的最佳混合比例,采用湿化学工艺进行商业太阳能电池的蚀刻过程。在高比例的HNO3水溶液下,太阳能电池两侧的氮化硅(SiNx)和铝(Al)背接触没有被完全去除,并且在高比例的HNO3溶液中沉积了Si芯片表面的Ag颗粒沉淀。 HF水溶液的混合酸溶液。将恢复 c-Si 晶圆的最佳蚀刻条件应用于由 4 英寸太阳能电池组成的 EoL 模块。通过传统太阳能电池加工测量了再制造的 4 英寸太阳能电池的光伏 (PV) 性能,显示了迄今为止报导的最佳结果。与商用6英寸太阳能电池相比,再制造太阳能电池的硼(B)浓度和反射率较高,电池效率降低了0.6%。然而,它在光伏行业具有足够的应用潜力。
- 浸入HNO3和HF中6分钟,改变比例,反应升至100℃并出现气泡/搅拌,用去离子水冲洗
- 他们使用 Lee 等人恢复了未破损的硅电池。专利
- 没有足够的 HF 来去除 AR 涂层和 Al 电极,因此 N 和 Al 仍然在晶圆上,Ag 确实被 HNO3 去除了
- 晶圆厚度会影响其性能,但超过 200 微米时效率不受影响
- QE 是细胞载流子与入射到细胞上的具有特定能量的光子的比率 - 重组会降低该比率
- 反射和传输中的 EQE 因素
- 大金字塔纹理提供较低的反射率
- 由于酸浸,回收的硅电池反射更多,对于低波长来说不太好
- 恢复后的发射区有更多的表面重组和载流子收集,因此 IQE 较低
- 开路电压与少数载流子寿命直接相关
- 高硼浓度意味着少数载流子寿命较低......由回收电池上的小金字塔结构引起
MF Azeumo、C. Germana、NM Ippolito、M. Franco、P. Luigi 和 S. Settimio,“光伏模块回收,物理和化学回收过程”,太阳能材料和太阳能电池,卷。193,第 314–319 页,2019 年 5 月,doi:10.1016/j.solmat.2019.01.035。摘要:报废的光伏组件如果含有危险材料,可能会成为危险废物。此类废物产生的主要问题是存在对环境有毒的物质,并且废物的可生物降解性差,填埋时会占用大量空间。由于这些原因,光伏组件必须按照立法要求在填埋前进行处理。本文的主题是多晶硅型光伏组件。他们经过物理和化学过程处理。物理过程的目的是回收玻璃、金属和聚氟乙烯薄膜。这些模块最初用刀磨机粉碎,然后进行重介质分离、研磨和筛分处理。分别回收了玻璃(76%)和100%的金属,等级约为 100% 和 67%。最后,提出了物理过程的流程图。化学工艺的目的是确定允许 EVA(乙烯醋酸乙烯酯)溶解的最佳条件,EVA 是一种连接构成模块的三层(即玻璃、多晶硅和聚氟乙烯)的聚合物。支持。研究的实验因素有:溶剂类型、热预处理、处理时间、温度和超声波。在60分钟内完全溶解EVA的最佳条件是在60℃下使用甲苯作为溶剂并结合使用200W的超声波,而在200℃下的预处理似乎是无用的。化学工艺的目的是确定允许 EVA(乙烯醋酸乙烯酯)溶解的最佳条件,EVA 是一种连接构成模块的三层(即玻璃、多晶硅和聚氟乙烯)的聚合物。支持。研究的实验因素有:溶剂类型、热预处理、处理时间、温度和超声波。在60分钟内完全溶解EVA的最佳条件是在60℃下使用甲苯作为溶剂并结合使用200W的超声波,而在200℃下的预处理似乎是无用的。化学工艺的目的是确定允许 EVA(乙烯醋酸乙烯酯)溶解的最佳条件,EVA 是一种连接构成模块的三层(即玻璃、多晶硅和聚氟乙烯)的聚合物。支持。研究的实验因素有:溶剂类型、热预处理、处理时间、温度和超声波。在60分钟内完全溶解EVA的最佳条件是在60℃下使用甲苯作为溶剂并结合使用200W的超声波,而在200℃下的预处理似乎是无用的。和聚氟乙烯支撑体。研究的实验因素有:溶剂类型、热预处理、处理时间、温度和超声波。在60分钟内完全溶解EVA的最佳条件是在60℃下使用甲苯作为溶剂并结合使用200W的超声波,而在200℃下的预处理似乎是无用的。和聚氟乙烯支撑体。研究的实验因素有:溶剂类型、热预处理、处理时间、温度和超声波。在60分钟内完全溶解EVA的最佳条件是在60℃下使用甲苯作为溶剂并结合使用200W的超声波,而在200℃下的预处理似乎是无用的。
- 原材料开采量将在某个时候上升
- 他们讨论过将废弃模块保留在水泥中
- 由于排放且非常消耗能源,热解实际上对环境有害
- 拆除框架后,他们使用圆锯切割面板,然后使用岩石锯获得更小的样品
- 将样品研磨,然后混合到水、氯化钠和多钨酸钠的溶液中,然后收集浮子和病物并过筛
- 将样品在水、甲苯(纯度99.8%)、二甲苯、2,4-三甲基戊烷、正庚烷和N,N-二甲基甲酰胺中进行试验,并在200℃、溶剂沸点下用超声波浴预处理120分钟- 这为他们提供了最好的溶剂,然后尝试不同的预处理、保持时间、温度、使用或不使用超声波
- 通过重量计算的脱离度(不包括聚氟乙烯背箔)
- 60°C 超声与 100°C 不超声的分离程度相似,有时超过 50 分钟——这需要更少的能量?他们认为 60 C 加超声波效果更好
- 他们得出结论,溶剂浓度比超声波浴影响更大
F.帕格纳内利等人。,“从报废光伏板中回收玻璃的溶剂与热处理:环境和经济评估”,《环境管理杂志》,卷。248,p。109313,2019 年 10 月,doi:10.1016/j.jenvman.2019.109313。摘要:采用单轴粉碎机对不同技术(多晶硅、非晶硅和碲化镉)报废的光伏板进行中试机械处理,最大限度地减少 0.4 毫米以下(<18% 重量)的细碎碎片的产生。研磨后的材料经过筛分,得到: 直接可回收玻璃的中间部分(0.4-1 毫米)(18% 重量);粗粒部分(应进一步处理以去除封装剂)和低价值玻璃的细粒部分(18%),可通过浸出处理以去除金属杂质。通过使用环己烷在 50 °C 下进行溶剂处理 1 小时,成功地从粗组分中去除了密封剂,得到了高级玻璃(52% 重量),可重复用于面板生产。
- 用单轴撕碎机破碎,下筛20毫米
- 4 个不同粗度的分数
- 最大的碎片在环己烷中处理,无需磁力搅拌,温度在 40-60 C 之间 - 通过分离固体和液体来回收环己烷,使其可以重复使用
- 中等大小的部分,其特征是在硝酸、盐酸和 H2O2 中矿化
- 细部分在硫酸中浸出
- 没有恢复Si
- 也许至少要考虑一下环己烷是否可以使 EVA 脱离?
- “减少样品量可以减少溶剂渗透聚合物基质所需的时间,有利于分离动力学”
美国授权专利 9455367 B2
- 恢复细胞有三种方法
- 方法一:加热模块,去除绝缘封装材料,加热氧化金属氧化物,在电池上形成金属涂层,通过氧化层分离后收集电池上的带状物
- 方法2:在玻璃上形成裂纹,在第二封装材料上形成图案,加热玻璃和第二封装材料
- 方法3:在第二封装材料、热玻璃和第二封装材料上形成图案
Y. Kim 和 J. Lee,“使用超声波照射和有机溶剂溶解晶体硅光伏模块中的乙烯醋酸乙烯酯”,太阳能材料和太阳能电池,卷。98,第 317–322 页,2012 年 3 月,doi:10.1016/j.solmat.2011.11.022。摘要:利用探针式超声波辐照,研究了光伏组件中乙烯醋酸乙烯酯(EVA)在邻二氯苯(O-DCB)、三氯乙烯(TCE)、苯和甲苯等多种有机溶剂中的溶解情况。 。实验在不同的溶剂浓度、温度、超声波功率和照射时间下进行。在450W超声波辐射下,光伏组件中的EVA完全溶解在70℃的3M甲苯中;然而,由于EVA的膨胀,光伏电池被损坏。在900W的照射功率下,溶解率大于在450W的功率下获得的溶解率,并且在70℃下证实了超声波功率的效果。在三氯乙烯和苯中,随着温度从 55°C 升高到 70°C,由于发生热解和热解反应,观察到 EVA 的溶解度下降,这分别归因于溶剂的低沸点和超声降解。除了使用O-DCB时之外,在PV电池中观察到裂纹,并且EVA完全溶解。因此,O-DCB 是通过超声波照射回收光伏电池的最有效溶剂。
- 研究涉及超声波测试
- 他们将有机溶剂放入可加热且处于超声波路径的容器中
- 他们尝试了用乙醇稀释的甲苯、TCE、o-DCB 和苯
- 使用温度为 25、55 和 70 C,5-60 分钟,超声波 450 和 900 W,溶剂浓度 1 和 3 M
- 通过 EVA 溶解面积测量溶解度
- 使用 3 M 苯,在 70 C 下,1 小时,450 W,得到 5% 未溶解
- 使用 3 M 甲苯,在 70 C 下 1 小时,450 W,它们 100% 溶解,但有一些裂纹,可能是由于浓度高......得出的结论是超声波可以增强
- 在 900 W 时,EVA 在低 T 下并未真正溶解
- 溶解速度需要高于溶胀速度
- 研究固定浓度和超声波、不同时间和 T 下的溶出率
- 使用 o-DCB 3 M 在 70 C 下 1 小时、900 W 获得完美的电池
- 甲苯在 3 M 70 C 下 1 小时、450 W 和 900 W 发生裂解
- o-DCB 沸点是多少?他们得出结论,苯在更高的 T 温度下并不成功,因为它的沸点 T 为 80 C
J. Shin、J. Park 和 N. Park,“一种利用回收硅片从报废光伏模块和太阳能电池板中回收硅片的方法”,太阳能材料和太阳能电池,卷。162,第 1-6 页,2017 年 4 月,doi:10.1016/j.solmat.2016.12.038。
摘要:本文详细介绍了一种从太阳能电池板回收硅 (Si) 芯片的创新回收工艺。使用这些回收的晶圆,我们制造了无铅太阳能电池板。回收硅片的第一步是分别通过硝酸 (HNO3) 和氢氧化钾 (KOH) 溶解银 (Ag) 和铝 (Al)。下一步是使用含有磷酸 (H3PO4) 的蚀刻膏去除表面上的抗反射涂层 (ARC) 和发射极。将其上涂覆有蚀刻膏的芯片在320、340、360、380和400℃下加热2分钟。回收硅片的厚度超过180微米,电阻率为0.5-4Ωcm,与商业原始硅片几乎相同。此外,用回收晶圆制造的太阳能电池的效率与原始电池相当。使用60Sn-38Bi-2Ag焊料组装太阳能电池板,与太阳能电池一起制造无铅太阳能电池板。对太阳能电池板进行了基于 IEC 61215 标准的热循环测试,以确认其稳定性。
- 使用的 p 型多晶硅,从热分层的模块中拉出
- 蚀刻用硝酸溶解Ag,KOH溶解Al
- Solartech 的 SiNx 层蚀刻膏,含有亚磷酸,然后在不同 T 下退火 2 分钟,然后进行 KOH 浸渍
- 他们的回收晶圆厚度超过 180 微米(只是再加工时厚度不应低于 170 微米)
- 他们得出结论,电阻率不会受到退火 T 的影响
- 与商业晶圆获得一致的载流子寿命值
- 由于晶圆正面的磷量可以忽略不计,发射极层已成功去除
J. Park 和 N. Park,“从报废光伏模块中回收晶体硅太阳能电池的湿法蚀刻工艺”,RSC Adv。,卷。4、没有。66,第 34823–34829 页,2014 年,doi:10.1039/C4RA03895A。摘要:化学晶圆回收工艺从退化的晶硅太阳能电池中制造出原始的晶硅晶圆。处理报废光伏 (PV) 模块的理想方法是回收。由于预计2015年将有超过5万吨光伏组件报废,因此回收方法在过去几年受到了广泛关注。为了从退化的太阳能电池中回收硅片,必须从电池中去除金属电极、减反射涂层、发射极层和 p-n 结。在这项研究中,我们采用两种不同的化学蚀刻工艺从退化的硅太阳能电池中回收硅芯片。每个蚀刻过程由两个步骤组成:(1)首先使用硝酸(HNO3)和氢氟酸(HF)混合物以及氢氧化钾(KOH)进行蚀刻,(2)使用磷酸(H3PO4)以及HNO3和HF的混合物进行第二次蚀刻。第一次蚀刻工艺在回收晶圆的正面产生了平均 36 微米的深槽,这使得该工艺不适合用于太阳能电池生产的晶圆。这种凹槽的出现是由于银电极和氮化硅(SiNx)的蚀刻速率不同。另一方面,第二次蚀刻工艺不会产生这样的凹槽,并产生具有均匀且光滑表面的回收硅芯片。通过第二次蚀刻工艺获得的回收晶圆表现出与商业原始晶圆几乎相同的特性:厚度,173μm;最小和最大电阻率分别为 1.6 和 10 Ω cm;平均载流子寿命为 1.785 μs。此外,
- Si 初始厚度为 200 um,背面 Al 电极厚度为 30 um
- 铝框拆了,EVA烧掉了
- 尝试了两种不同的蚀刻:HNO3 加 HF,然后 KOH,或 H3PO4,然后 HF 加 HNO3
- 第二个效果非常好,发射极层、p-nn 结、AL 和背表面场都消失了- 第一个留下了凹槽,因为HNO3 加HF 蚀刻Ag 的速度比SiNx 快,因此晶圆需要抛光40 um,留下它130微米厚
- 使用二次离子质谱 (SIMS) 测量掺杂浓度 - 不想检测 P 或 Al
- 我大概应该估计一下有多少硅会被蚀刻
- 表 2 包含商业原始晶圆特性 - 厚度 200 +-10 um,电阻率在 1-10 ohm cm 之间,载流子寿命在 1-3 us 之间
- 表面也非常光滑,就像商业未使用的晶圆一样
M. Tammaro、J. Rimauro、V. Fiandra 和 A. Salluzzo,“废旧光伏模块的热处理以进行回收和再循环:对气体排放物和灰烬中金属存在的实验评估”,可再生能源,卷。81,第 103–112 页,2015 年 9 月,doi:10.1016/j.renene.2015.03.014。
- 估计样品中每种成分的重量百分比
- 这项研究将模块在 600 C (12.8 C/min) 下加热 30 分钟 - 他们得到了固体颗粒状残留物(筛分后为硅、玻璃和金属电极)、光伏电池和玻璃
- PVF 在 450 C 时分解,EVA 在 350 C 时分解
- 请参阅图 6 了解带有 PVF 的金属与玻璃背衬的预期比较
- 烟雾中的金属与金属最初在模块中的存在方式有关
- 也许应该在实验前/玻璃和 EVA 分离后使用 EDS 对样品进行表征
- 足够的银礼物是值得的
- Ti 的存在可能是由于 ARC 的 TiO2
- 废气中存在 Cr 和 Pb,危险
- 骨灰中含有有毒金属,但也含有有价值的金属
T. Wang、J. Hsiao 和 C. Du,“硅基太阳能电池模块材料的回收”,2012 年第 38 届IEEE 光伏专家会议,2012 年6 月,第002355–002358页,doi: 10.1109/PVSC. 2012.6318071 。
【摘要】:随着光伏产业的不断发展,环境问题成为人们新的关注点。因此,我们提出了一种热法从传统晶体硅模块中回收材料,例如硅、玻璃和金属。本研究的热处理过程采用两步加热。在热加工过程中,EVA可以被烧掉,并且可以得到整个玻璃板而不破裂。当温度控制得当时,回收玻璃可以直接再次用作组件组件。经化学溶液处理清洗后,硅的回收率为62%,所得硅材料的纯度为8N。进一步的酸处理可以回收铜。铜的回收率为85%。
- 通过加热模块在 330 C 下加热 30 分钟去除 Tedlar 背板
- EVA 和 Tedlar 在 400 C 下燃烧 120 分钟 - Tedlar 产生不良气体?
- 这项研究的细胞破裂了——很可能 T 太高
W.-H。黄,WJ Shin,L. Wang,W.-C。孙涛,陶明,“硅片太阳能电池组件回收利用策略与技术”,《太阳能》,2017年第1期。144,第 22-31 页,2017 年 3 月,doi:10.1016/j.solener.2017.01.001。
摘要:可持续太阳能技术的一个主要障碍是太阳能电池组件的报废。本文提出了硅晶圆模块的回收工艺。这是一个分解硅模块并回收各种材料的三步过程,几乎没有留下任何东西进行垃圾填埋。展示了两种新技术来实现拟议的回收过程。一种是顺序电解沉积,可以从硅模块、银、铅、锡和铜中一一回收多种金属。另一个是薄层电阻监测,最大限度地提高从硅模块中回收的太阳能级硅的量。回收的金属纯度在99%以上,回收的硅符合太阳能级硅的规格。回收的硅和金属是太阳能行业的新原料,每个模块可产生 11-12.10 美元的收入。这一收入使得硅模块回收业务无需任何政府支持即可盈利。用于回收的化学品经过精心挑选,以尽量减少对环境的影响。基于现有的太阳能电池组件分销网络,提出了一种收集报废太阳能电池组件的网络,以控制收集成本。因此,所提出的硅片模块回收工艺在技术、环境和经济上都是可持续的。
- 使用 HNO3 和 HF 以避免过度蚀刻
- 使用 HNO3 回收金属
- 使用 HF 消除 SiNx (ARC)
- 使用 NaOH 消除发射极和背面场
- NaOH 与 HNO3 生成 NaNO3,它是中性/良好的肥料
- 聚合物燃烧产生的 HF(PVF 燃烧,废气与水混合生成 HF),我们可以在下一步蚀刻 SiNx 中使用它吗?
- 需要洗涤器将氟以及 NO 和 NO2 废气容纳到水中
- 没有讨论他们燃烧聚合物的方法
EVA溶解
J. Park、W. Kim、N. Cho、H. Lee 和 N. Park,“一种从光伏组件中回收硅片的环保方法:从分离到电池制造”,Green Chem 。,卷。18、没有。6,第 1706–1714 页,2016 年 3 月,doi:10.1039/C5GC01819F。
摘要:本文研究了一种从报废光伏组件中回收硅 (Si) 芯片的可持续方法。采用热处理工艺去除乙烯醋酸乙烯酯和背板。我们发现,15 °C min−1 的升温速率和 480 °C 的退火温度能够从模块中恢复未损坏的晶圆。开发了一种去除细胞表面杂质的环保工艺。我们还开发了一种不使用氢氟酸 (HF) 的蚀刻工艺。去除杂质的方法包括三个步骤:(1)用硝酸(HNO3)回收银(Ag)电极;(2)同时机械去除减反射涂层、发射极层和p-n结;(3)使用氢氧化钾(KOH)去除铝(Al)电极。再生晶圆表现出与商业原始晶圆几乎相同的特性:平均厚度 180 μm;最小和最大电阻率分别为 0.5 和 3.7 Ω cm;平均载流子寿命为 1.69 μs。此外,用回收晶圆制造的电池表现出与初始电池相当的效率。
- 多晶价格因需求而下降,但最近的上涨导致组件产量增加(如果可以的话,我们应该重复利用电池)
- 需要一种无需有毒化学物质即可回收纯细胞的方法
- 本研究尝试了不使用 HF(通常用于去除 ARC)、减少硝酸和亚磷酸、降低细胞生产的资金和能源成本的方法
- 也许在 EOL 之前尝试了解模块的转换效率
- 使用夹具在 EVA 热分解过程中施加压应力 - 金属板顶部带有用于气体逸出的凹槽 - 有多重?
- 三个步骤:在 T 室中使用 60% 硝酸去除 Ag,以 20 rpm 研磨 SiC 粉末以去除 ARC、发射极和 pn 结,在 80 C 下浸入 45% KOH 以去除研磨损伤和电池背面的 Al
- 表征方法:通过数字指示器测量厚度、通过四点探针测量电阻率、通过 SEM EDS 测量表面杂质、通过二次离子质谱分析 P 和 Al、通过微波检测光导衰减测量载流子寿命、NO SE
- 480 C (15 C/min) 下的压缩力效果非常好 - 升温速率对于凝胶含量很重要
- EVA分解副产物为丙烷、丙烯、乙烷、丁烷、1-己烯、1-丁烯;可以使用 elctrostatis 除尘器或织物过滤器(Tammaro 来源)安全处置
- EVA 和背板在 260°C 时开始分解
- 硝酸有利于不破裂(由于银被提升到细胞表面上方)和银回收 - 会产生有毒气体,只需在通风橱下进行
- KOH 用于铝接触、背面场、研磨损伤 - 可以处理剩余溶液以回收铝
- 商业原始晶圆的电阻率为0.5-3 ohm cm(未经钝化),得到0.87-2.34
- 他们的任何样品中都没有留下磷或铝
- 商业原始晶圆的载流子寿命为0.5-3 us(无钝化),他们得到了0.87-2.34 us