帝斯曼和PARSEC项目

促使背触式太阳能组件的可回收性成为现实

可循环太阳能

PARSEC项目是一个由荷兰RVO资助的研究项目,该项目联合了四家主要的太阳能企业,并立足于一个共同的目标:开发完全可回收的背触式太阳能组件,并最终为此高功率密度技术的广泛运用铺平道路。

帝斯曼公司通过开发一款独特的热熔胶,以在组件即将报废时,允许重新利用其贵金属至玻璃及聚合物等所有材料,从而在“可循环设计”(D4R)中发挥重要作用。

解决“棘手”的太阳能难题

如今,太阳能组件中的大部分聚合物组件(以及其中的珍贵材料)均以焚烧的方式报废,带来了巨大的经济和环境成本。仅在欧盟,每年拆除的太阳能组件约4000吨;而随着太阳能的进一步发展,预计这一数字仍会继续攀升。

迄今为止,最佳的报废方案更多的是“降级循环”而不是循环利用,即把组件磨成小块,随后回收纯度和价值较低的材料。太阳能电池的正面和背面使用标准EVA(乙烯醋酸乙烯酯)封装材料以确保组件安全,而这种封装材料的性质导致回收高价值、高纯度材料的较为困难。基于交联技术(包括在真空中对电池和EVA进行层压),使封装材料在物理上与组件材料本身不可分割,因此几乎不可能在不损坏材料的情况下进行回收利用。

这正是目前帝斯曼公司及其同行几年来一直试图解决的难题:首先参加DEREC研究项目(已通过使用小型原型组件获得成功);现今参加PARSEC项目(旨在创建一款全尺寸可回收的背触式太阳能组件)。

新一代组件封装材料

作为帝斯曼公司导电背板项目的研究、技术开发经理,Frank van Duijnhoven也带领团队为PARSEC项目做出贡献。“我们创造了两种封装材料--一种用于组件的正面,连接玻璃和电池;另一种制剂略微不同,用于组件背面,连接电池和背板”,他解释道。“而且,我们的封装材料是一种基于热熔技术的热熔胶膜,可以以高纯度技术分离和回收组件的各种材料。”

与普通光伏组件一样,背触式组件中含有硅、铜甚至银(电池片内部),这些都是可以重复利用的珍贵材料。背触式组件中还包含玻璃、聚合物及其他材料,所有这些材料都有可能回收利用。

一次真正的创新合作

那么,PARSEC项目为什么选择把重点放在背触式组件上呢?

从实际情况来看,背触式组件是理想的回收材料,因为与传统的单晶组件不同,

其特点是所有的电池(包括几乎所有珍贵的总线和布线)均在封装材料和背板之间的一层背面互相连接,而不是正面与背面的电池缠绕连接。因此,在使用正确的封装材料的情况下,单个组件的拆解更加简单……。

总之,背触式技术存在巨大潜能,能够使功率密度达到最高,从而在将电阻损耗降到最低的同时,最大限度地使每平方厘米的可用组件空间得到利用。这也是为什么帝斯曼公司能参加由行业领先企业创建的PARSEC项目,该项目包括开发无铅连接材料的Mat-tech公司、生产全尺寸太阳能电池板的Exasun公司,以及最后,同样非常重要的,背触式技术的早期开发者和推动者之一的TNO公司。

“我们已经与TNO研究机构密切合作了多年,他们协助我们开发帝斯曼公司自己的导电背板”,弗兰克表示,“作为该项目一部分,我们还将在测试与检验原型组件方面与其密切合作,以确保组件的长期性能。” 

创建太阳能行业标准

最后,必须证明新的封装材料能够与所有太阳能组件中使用的标准层压工艺完美契合。一旦实现这种契合,在背触式技术甚至所有光伏组件领域,PARSEC开发的回收技术均将成为行业标准。

事实上,PARSEC项目最终将形成一套材料,以保证太阳能电池板完全、高价值地回收利用,且这些材料的性能至少是标准IEC要求的两倍。

这是真正为生命的循环而设计。

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