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直接接纳硅片！中科院发明废晶硅光伏组件硅片接纳升级手艺

栏目：行业动态 宣布时间：2022-07-12
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光伏组件接纳正越来越被重视，， ， ，，，，，将报废组件中的硅质料重新加工和提纯，， ， ，，，，，再次用于光伏工业链以制造新电池的手艺已被证实是一项重大挑战 。。 。。。 。。。最近，， ， ，，，，，中科院大学许新海、汪印、赖登国等人发明了一种废晶硅光伏组件接纳升级手艺，， ， ，，，，，乐成地获得了具有完整结构、最小化厚度和优异光捕获能力的理想且高纯度的硅片 。。 。。。 。。。

该效果已揭晓于《Resources, Conservation &Recycling》，， ， ，，，，，并被收录于《sciencedirect》 。。 。。。 。。。

1.接纳硅的再使用价值

接纳和再使用是抵消情形影响并将放弃光伏组件转化为光伏行业可一连资源的最具吸引力的战略之一，， ， ，，，，，因此，， ， ，，，，，许多起劲都集中在从放弃光伏组件中接纳资源，， ， ，，，，，特殊是从占有主要市场份额的c-Si基光伏组件中接纳结晶硅 (c-Si) 。。 。。。 。。。

通过化学消融和热剖析去除有价值的铝边框，， ， ，，，，，疏散后残留的封装质料EVA，， ， ，，，，，可以进一步接纳钢化玻璃、Si电池和Cu焊带 。。 。。。 。。。太阳能级硅可以接纳，， ， ，，，，，然后举行化学蚀刻纯化工艺，， ， ，，，，，并作为太阳能电池制造的原质料重新注入 。。 。。。 。。。

硅太阳能电池的功率转换效率主要取决于它们的电学和光学性能，， ， ，，，，，包括硅片的质量(例如本征纯度、厚度)、金属电极、外貌钝化和外貌结构的光捕获能力(Ye et al.,2014) 。。 。。。 。。。关于非破损性接纳的硅晶片，， ， ，，，，，很难通过提高其固有纯度来增强电性能，， ， ，，，，，除非将它们熔融以再现硅锭 。。 。。。 。。。

然而，， ， ，，，，，若是将放弃组件中的硅以碎片或粉末的形式接纳，， ， ，，，，，再用于硅锭生产，， ， ，，，，，经济和情形本钱高，， ， ，，，，，导致盈利能力缺乏，， ， ，，，，，无法维持工艺的可一连性，， ， ，，，，，并且从接纳的硅晶片中再生太阳能电池往往体现出转换效率下降的趋势，， ， ，，，，，这关于目今竞争强烈的光伏市场来说是不可接受的，， ， ，，，，，因此这种要领获得的硅质料一样平常都用到纯度要求较低的应用 。。 。。。 。。。

因此需要追求具有本钱效益、可一连和良性的选择 。。 。。。 。。。浚浚浚�？？？？蒲Ъ姨岢隽嗽谏桃倒夥榧薪幽删哂兄苯釉偈褂锰卣鞯耐暾韫杵杂糜谛绿裟艿绯卦僦圃斓睦硐虢幽赡Ｊ� 。。 。。。 。。。

2.跳过硅锭，， ， ，，，，，直接接纳硅片

中国科学院都会污染物转化重点实验室科学家就是希望调解这种不可能 。。 。。。 。。。

在研究职员看来，， ， ，，，，，跳过硅锭生产和硅片切割的历程可以节约约莫40%的光伏组件生产本钱，， ， ，，，，，只是现在的手艺仍然面临着重大挑战 。。 。。。 。。。好比说，， ， ，，，，，接纳硅电池外貌的杂质需要通过化学蚀刻去除，， ， ，，，，，以获得纯硅晶片 。。 。。。 。。。这个历程古板上是强烈且不可控的，， ， ，，，，，容易导致硅片厚度急剧下降 。。 。。。 。。。

思量到这一点，， ， ，，，，，该小组追求接纳适合生产高效电池和组件的硅片的要领 。。 。。。 。。。研究职员新开发出溶剂热膨胀团结热剖析(SSTD)要领，， ， ，，，，，集成了SSTD工艺非破损性硅电池接纳、用于硅晶片预纯化的顺序酸蚀刻、用于超纯化和同时超低反射率外貌纹理制造的新扩展 MACE 要领以及接纳质料的系统内再使用 。。 。。。 。。。

所接纳的化学处置惩罚要领既可以净化硅片，， ， ，，，，，又可以改善其外貌特征 。。 。。。 。。。在获得高纯度和完整的硅片后，， ， ，，，，，研究职员通过应用单步MACE工艺，， ， ，，，，，通过Cu/Ag辅助化学蚀刻对接纳的Si晶片的外貌纹理举行了调控，， ， ，，，，，同时可控地构建包括有趣的双标准微/纳米结构在内的种种抗反射纹理，， ， ，，，，，形成了一系列外貌结构，， ， ，，，，，包括DMN、纳米线、纳米孔和倒矩形锥体，， ， ，，，，，可以大大降低外貌反射率并爆发“黑硅”硅片 。。 。。。 。。。

3.研究效果惊人

通过这项手艺，， ， ，，，，，研究职员乐成地获得了具有完整结构、最小化厚度和优异光捕获能力的理想且高纯度的硅晶片 。。 。。。 。。。凭证论文先容，， ， ，，，，，与商业硅片相比，， ， ，，，，，接纳的硅片具有优异的厚度(165μm)、电阻率(1.02-2.28Ω?cm)，， ， ，，，，，载流子寿命(1.12-2.47μs)，， ， ，，，，，并具有超低的反射率(5-15%)，， ， ，，，，，让生产高效光伏组件变得可行 。。 。。。 。。。

简陋的经济评估批注，， ， ，，，，，这种综合战略的生产本钱低于古板接纳工艺或工业生产工艺的硅片价钱，， ， ，，，，，还可以完全接纳铝边框、钢化玻璃、铜带和高纯度银铝粉，， ， ，，，，，并可以在系统内重复使用，， ， ，，，，，从而实现经济可行性和高资源可一连性 。。 。。。 。。。

该项事情属于国家自然科学基金项目(No.52102120 )，， ， ，，，，，并获得了东南亚国家生物质放弃物资源化可一连生长手艺研发与应用树模的支持，， ， ，，，，，被列为“中科院“战略性先导科技专项(A)”(No.XDA23030301)、福建省工业先导重点项目(No.2019H0056)，， ， ，，，，，福建省社会生长先导重点项目(No.2021Y0069) 。。 。。。 。。。

（文章泉源：全球光伏）

 

 


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