直接接纳硅片！中科院发明废晶硅光伏组件硅片接纳升级技术
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技术已被证明是一项重大挑战 。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技术 ，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 。
该结果已宣布于《Resources, Conservation &Recycling》 ，并被收录于《sciencedirect》 。
1.接纳硅的再利用价值
接纳和再利用是抵消情况影响并将放弃光伏组件转化为光伏行业可连续资源的最具吸引力的战略之一 ，因此 ，许多努力都集中在从放弃光伏组件中接纳资源 ，特别是从占据主要市场份额的c-Si基光伏组件中接纳结晶硅 (c-Si) 。
通过化学溶解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 ，然后进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) 。关于非破坏性接纳的硅晶片 ，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 ，如果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 ，经济和情况本钱高 ，导致盈利能力缺乏 ，无法维持工艺的可连续性 ，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 ，这关于目今竞争猛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般都用到纯度要求较低的应用 。
因此需要寻求具有本钱效益、可连续和良性的选择 �？蒲Ъ姨岢隽嗽谏桃倒夥榧薪幽删哂兄苯釉倮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 。
在研究人员看来 ，跳过硅锭生产和硅片切割的历程可以节省约莫40%的光伏组件生产本钱 ，只是目前的技术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 。这个历程古板上是剧烈且不可控的 ，容易导致硅片厚度急剧下降 。
考虑到这一点 ，该小组寻求接纳适合生产高效电池和组件的硅片的要领 。研究人员新开发出溶剂热膨胀结合热剖析(SSTD)要领 ，集成了SSTD工艺非破坏性硅电池接纳、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利用 。
所接纳的化学处理要领既可以净化硅片 ，又可以改善其外貌特性 。在获得高纯度和完整的硅片后 ，研究人员通过应用单步MACE工艺 ，通过Cu/Ag辅助化学蚀刻对接纳的Si晶片的外貌纹理进行了调控 ，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.研究结果惊人
通过这项技术 ，研究人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 。凭据论文介绍 ，与商业硅片相比 ，接纳的硅片具有良好的厚度(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 。
大概的经济评估标明 ，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格 ，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连续性 。
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连续生长技术研发与应用示范的支持 ，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) 。
（文章来源：全球光伏）
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