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變廢為寶!報廢光伏電池中的硅可被輕松回收 用來生產鋰電
2023-09-08 20:21:52來源： KE科日光伏網

近期，新加坡南洋理工大學（NTU Singapore）的科學家們發明了一種從報廢的太陽能電池板中回收高純度硅的有效方法，用于生產鋰離子電池，這有助于滿足全球對電動汽車日益增長的需求。

高純度硅構成了太陽能電池的大部分，但它們通常在25至30年的使用壽命結束時被丟棄。一直以來，將硅與其他太陽能電池組件（如鋁、銅、銀、鉛和塑料）分離是一項挑戰。此外，再生硅有雜質和缺陷，使其不適合其他硅基技術。

此外，現有的回收高純度硅的方法是能源密集型的，而且涉及劇毒的化學物質，成本高昂，限制了它們在回收商中的廣泛采用。


(相關資料圖)

在最新研究中，NTU的研究人員通過一種使用磷酸的新提取方法克服了這些挑戰，磷酸是一種食品和飲料工業中常用的物質。最新研究成果已于近期發表在了《太陽能材料與太陽能電池》雜志上。

據悉，NTU方法比現有的硅回收技術具有更高的回收率和純度。這個過程也更有效率，只需要一種試劑（即磷酸），而傳統的方法包括至少兩種類型的化學物質（強酸性和高堿性）。

具體而言，他們首先將報廢的太陽能電池浸泡在熱稀釋的磷酸中30分鐘，以去除其表面的金屬（鋁和銀）。再重復此過程，使用新鮮磷酸以確保完全去除金屬，最終會得到純硅晶片。

不僅如此，當回收的硅被升級為鋰離子電池的陽極并測試其效率時，它的性能與全新硅幾乎差不多。

該研究的首席研究員、材料科學與工程教務長兼能源研究所集群主任Nripan Mathews副教授說，“我們的硅回收方法既高效又有效。我們不必使用多種化學品，減少了化學廢物后處理所花費的時間。與此同時，我們實現了與能源密集型提取技術相當的高回收率?！?/p>

在實驗中，研究人員們利用先進的光譜分析來評估回收硅片的元素含量，研究人員發現他們的樣品回收率為98.9%，純度為99.2%，與目前可用方法回收的硅相當。

雖然太陽能可再生能源的使用在過去幾十年里不斷攀升，但太陽能電池板的有限壽命為30年，這意味著到2050年將有7800萬噸太陽能電池板即將報廢。

南洋理工大學的研究小組認為，他們的硅回收方法可以通過保持資源循環來潛在地解決日益嚴重的太陽能電池板浪費問題。

“我們設想，我們更快、更便宜的硅回收方法將對電動汽車電池的發展起到積極的推動作用。除了電動汽車，還有熱電設備等潛在應用?！彼麄冄a充說。

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