第二章 文獻回顧
2.4 廢太陽電池相關回收文獻
2.4.3 國外回收太陽電池技術
太 陽 發 電 發 展 最 快 與 興 盛 是 德 國 與 日 本 ， 因 政 府 有 良 好 政 策 與 相 關 技 術 能 力 ， 能 夠 引 領 世 界 在 太 陽 電 池 領 域 上 相 關 研 究 ， 太 陽 電 池 效 率 將 朝 向 更 佳 與 應 用 面 更 廣 前 進 。 正 因 德 日 兩 國 在 太 陽 電 池 領 域 的 研 究 ， 使 用 太 陽 電 池 後 產 生 的 廢 太 陽 電 池 ， 如 何 回 收 再 利 用 廢 太 陽 電 池 ， 減 少 廢 棄 太 陽 電 池 對 環 境 的 破 壞 ， 以 符 合 相 關 環 保 法 令 ， 也 有 相 當 成 果 。
在 德 國 太 陽 AG (SolarWorld公 司 的 子 公 司 )對 PV 模 件 的 再 循 環 實 驗 工 廠 已 被 提 出 設 置 [ 29 ]，並 致 力 發 展 任 何 可 能 回 收 的 技 術。此 外 Deutshe AG公 司 建 立 回 收 太 陽 能 電 池 和 模 件 的 流 程 [ 24 ]，並 試 運 轉 多 晶 矽 的 模 組 與 電 池 的 再 循 環 [ 30 ]。 在 德 國 的 實 驗 室 ， 太 陽 電 池 的 再 生 已 證 實 可 行 ， 從 回 收 的 多 晶 矽 太 陽 能 電 池 中，如 圖 2.10 之 示 意 圖。使 用 熱 處 理 方 式 燒 去 電 池 表 面 組 織，也 就 是 氣 化 電 池 表 層 的 EVA，再 使 用 化 學 蝕 刻 去 除 表 面 的 抗 反 射 層 等 各 種 物 質 ， 處 理 完 成 的 太 陽 電 池 裸 晶 片 ， 可 再 太 陽 能 電 池 生 產 線 再 次 生 產 使 用 [ 30 ]。
圖 2.10 德 國 回 收 廢 太 陽 電 池 流 程 示 意 圖
資 料 來 源 ： Anja Muller,Karten Wambach and Erik Alsema, ”Life cycle a n a l y s i s o f s o l a r mo d u l e r e c y c l i n g p r o c e s s ” , M a t e r i a l s R e s e a r c h S o c i e t y Vol . 8 9 5 , 2 0 0 6
圖 2.11 EVA 氣 化 溫 度 與 重 量 關 係 圖
資 料 來 源 ： John R . Bohland and lgor I.Anisimov,
“ P O S S I B I L I T Y O F
R E C Y C L I N G SILI C O N P V M o d u l e”, P11 7 3 - 11 7 5 , 2 6 t h P V S C ; Se p. 3 0 t o O c t . 3 , 1 9 9 7EVA耐 紫 外 線 與 透 光 率 高 等 因 素 ， 是 太 陽 電 池 中 表 面 玻 璃 與 晶 片 中 間 介 質 ， 回 收 太 陽 電 池 晶 片 時 須 將 EVA除 去 ， 才 能 得 到 回 收 的 太 陽 電 池 晶 片 ， 在 研 究 中 有 對 EVA的 分 解 研 究 。 EVA在 一 氮 氣 體 空 氣 內 的 根 據 其 重 量 分 析 如 圖 2.11 所 示 [ 31 ]， 其 聚 合 物 約 在 350℃ 開 始 分 解 完 成 在 520℃ 左 右 ， 使 用 惰 性 氣 體 氣 化 ， 例 如 氮 ， 能 防 止 EVA和 銀 接 觸 閘 極 欄 的 化 學 氧 化 ， 去 除 晶 片 間 相 互 聯 繫 的 銀 線 後 ， 高 純 潔 矽 片 廢 料 能 被 用 作 矽 片 原 料 。
圖 2.12 日 本 回 收 廢 太 陽 電 池 研 究 示 意 圖
資 料 來 源 ： Koichi Sakuta， ”PV Recycling project in Japan”, AIST, Japan
圖 2.13 回 收 廢 太 陽 電 池 流 程 圖
資 料 來 源 ： Koichi Sakuta， ”PV Recycling project in Japan”, AIST, Japan 而 日 本 發 展 出 另 一 種 方 法，將 太 陽 電 池 浸 泡 在 有 機 溶 劑 裡，可 導 致 EVA 溶 融 [ 32 ] 使 玻 璃 與 晶 片 容 易 移 動，這 個 過 程 的 一 個 關 鍵 是 透 過 EVA的 隆 起 部 分 的 破 損 [ 33 ]。如 圖 2.12 所 示 日 本 廢 太 陽 電 池 回 收 研 究 示 意 圖。圖 2.13 是 回 收 廢 多 晶 矽 太 陽 電 池 流 程 圖，回 收 的 矽 晶 太 陽 電 池 經 化 學 蝕 刻 EVA後 ， 得 到 太 陽 電 池 晶 片 與 玻 璃 ， 將 太 陽 電 池 晶 片 熔 融 後 再 分 離 切 割 成 新 的 晶
圓 ， 再 經 製 造 可 得 再 生 過 且 新 的 電 池 ， 回 收 分 離 出 的 玻 璃 其 回 收 流 程 如 圖 2.14 所 示 。
圖 2.14 玻 璃 回 收 流 程 圖
資 料 來 源 ： Koichi Sakuta， ”PV Recycling project in Japan”, AIST, Japan 綜 觀 德 日 的 回 收 太 陽 電 池 技 術 發 展 ， 首 要 均 是 將 EVA 去 除 分 離 出 太 陽 電 池 ， 分 離 手 段 有 德 國 的 加 熱 氣 化 、 與 日 本 的 化 學 熔 融 方 式 ， 分 離 出 太 陽 電 池 晶 片 後 ， 再 用 化 學 蝕 刻 方 式 將 表 層 去 除 其 雜 質 。 廢 棄 物 處 理 方 式 有 許 多 種 ， 究 其 原 理 不 外 乎 物 理 、 化 學 與 熱 處 理 等 方 式 ， 最 佳 處 理 方 式 是 處 理 程 序 少 、 成 本 低 與 達 成 要 求 ， 本 文 試 研 擬 其 處 理 回 收 方 式 ， 以 達 效 率 高 、 成 本 低 等 相 關 要 求 。