美国弗吉尼亚大学开发连续波红外激光技术无损去除报废太阳能组件背板
2026-05-18 17:20
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维度网讯,美国弗吉尼亚大学的研究团队开发出一种基于连续波红外激光的技术,可在不损伤钢化玻璃和硅片的前提下,有效去除报废太阳能组件的背板。该成果发表于《太阳能材料与太阳能电池》期刊。

“我们引入了一种全新的激光背板去除方法,全程无需化学药剂,环保且兼具成本与能效优势,同时能保留钢化玻璃和硅片,”通讯作者Mool C. Gupta向《光伏杂志》表示。“保留组件其余部分的结构与功能完整性,对于下游回收硅、银、玻璃等有价值材料至关重要,这些材料在传统回收工艺中常被损毁或降级。”

传统背板回收方式各有短板:热解法能耗高,每块组件电力成本约0.50至1.00美元,还需额外气体处理费;溶剂剥离虽耗能低,但化学品采购与处置成本随处理量攀升;机械划线与人工剥离虽初始成本低,但速度慢、劳动密集且易损坏硅片。激光法则实现了非接触式精准处理。

该技术采用1070纳米连续波光纤激光器,激光从组件玻璃面入射。由于玻璃和EVA封装层对红外光透明,激光能量穿透后直接抵达硅片表面,被吸收并产生局部热量,从而软化硅片与EVA之间的界面。这一受控加热过程使背板能够轻松分离,仅需极小机械力即可剥离。研究团队通过显微镜、光谱学以及热分布模拟,对多种尺寸单晶硅组件进行了验证。结果显示,在优化工艺参数下,硅片和金属化层保持完好,EVA与背板分离后组件结构未出现退化,电学性能也无显著下降。

初步技术经济评估表明,连续波红外激光辅助背板去除在经济上具备竞争力。在实验室规模下,采用工业光纤激光系统,每块组件的设备摊销与电力成本合计约0.22美元,远低于传统热解法。Gupta总结道:“这项研究为可持续光伏回收提供了一条可规模化路径,支撑报废太阳能组件的循环经济战略。”

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