前言：光伏组件的使用寿命

一般来讲，当今广泛使用的光伏组件使用寿命为 25 至 30 年。 大量的光伏项目在过去20年内建成，而这也意味着它们的寿命即将结束。 在光伏组件30 年的使用寿命期间，它们的效率和功率容量将会下降，25 年后会损失大约 8% 的效率。 尽管已知一些光伏电池板的使用寿命比其预计寿命长，但光伏行业仍需要解决废物管理和回收问题。 据国际能源署（IEA）预测，全球光伏废弃物将从2016年的不足25万吨增加到2050年的600万吨，大致相当于当年的新增装机容量（670万）。

随着越来越多的国家寻求绿色能源转型，而太阳能光伏发电是目前最便宜的方案，这也意味着越来越多的太阳能光伏项目在全球范围内进行安装。 如何回收光伏系统组件的问题仍然是开发商、安装商和最终用户等的重要关注点。

法律要求、行业和PV Cycle

在全球范围内，各国政府制定了有关电子废物管理的各种指令。 2003 年，欧盟颁布了废弃电子电气设备指令（WEEE 指令）和有害物质限制指令（ROHS 指令），要求生产商和经销商遵守电子垃圾处理法规。 根据 WEEE 指令，太阳能电池板被视为需要妥善处置的危险废物。 中国也于 2011 年制定了《废弃电器电子产品回收处理管理条例》（中国版的 WEEE 法规）。另一方面，美国目前并没有全面的 WEEE 管理政策，而是依靠企业自愿遵守环境保护的准则。

光伏材料的处理和回收需求的激增促使众多公司进入光伏回收行业。 PV Cycle 是一个会员制的非营利组织，提供针对光伏的废物管理和法律合规服务，许多世界领先的光伏组件供应商都是该组织的成员。 例如，威立雅与 PV Cycle 合作，于 2017 年在法国推出了其首个光伏面板回收服务，目标是在各个工业领域重新利用玻璃、铝框、塑料和硅等材料。

太阳能电池板的组成

在深入探讨光伏组件回收这个课题之前，让我们先了解一下太阳能电池板的组成部分。 通常，光伏组件主要分为两大类：晶体硅电池板，包括单晶硅和多晶硅，是太阳能光伏 (PV) 项目中使用最普遍的类型，另外还有薄膜电池板。 我将在后续博文中详细说明这些面板类型之间的区别。 下图比较了晶体硅和薄膜组件的成分组成。

晶体硅面板和薄膜面板之间的差异导致了它们各自回收过程间的差异。

回收过程

光伏组件的回收过程一般分为四个阶段：

1. 收集光伏板并将其运输到回收设施；
2. 初步分类和处理；
3. 根据组件类型不同而进行的废物处理；
4. 处理完成和材料回收以供再利用。

晶体硅组件的回收程序通常从拆卸铝框架和连接组件开始。 外部金属约占面板的 95%，它们通常会被重塑，玻璃也是如此。 随后，通过热处理工艺将光伏电池分离，并且可以回收大部分（约 85%）的硅用于生产新的硅模块。

至于薄膜面板，考虑到它们的特性，它们首先被切碎，然后使用旋转螺杆分离固体和液体部分。 液体成分经过处理以确保回收大约 95% 的珍贵半导体材料，而固体成分经过进一步处理，仅留下玻璃以供重复使用。

回收组件的展望

在我看来，太阳能电池板回收的前景涵盖了很多方面。 首先，它为可再生能源行业创造了新的市场机会； 目前，只有少数公司从事光伏组件废物管理，但是，鉴于预计到 2050 年将产生 600 万吨废弃组件，未来几年对这项服务的需求将激增。 其次，技术的进步可能会导致开发出更有效的晶体硅和薄膜组件的回收方法，以及出现更容易回收的新型电池板。 第三，与可再生塑料类似，市场上可再生光伏的应用可能会促使发电公司采用它们而作为维持自身环保形象的一种方式，从而吸引更具环保意识的消费者。

虽然太阳能电池板回收在行业内仍处于起步阶段，但未来潜力十分巨大。

参考资料

https://www.greenmatch.co.uk/blog/2017/10/the-opportunities-of-solar-panel-recycling

https://www.technologyreview.com/2021/08/19/1032215/solar-panels-recycling/

https://www.greentechrenewables.com/article/can-solar-panels-be-recycled

https://www.theecoexperts.co.uk/solar-panels/solar-panel-recycling

https://www.engie.com/en/activities/renewable-energies/solar-energy/recycling-solar-panels

https://pvcycle.org/about-pv-cycle/#

https://www.idealhome.co.uk/project-planning/are-solar-panels-recyclable-302524

https://www.veolia.com/en/solution/recycling-photovoltaic-panels-technology-unique-france

https://www.recyclesolar.co.uk/

https://www.e-wasteonline.com/current-e-waste-regulations/