5.4秒分离电池与封装材料!UNSW联合KETI探索光伏回收新路径

来源:TaiyangNews发布时间:2026-11-10 09:00:13

韩国电子技术研究院(KETI)与澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)联合发布一项研究《Inductive heating for photovoltaic module recycling and near-complete component recovery》,开发出一种采用感应加热辅助的晶硅光伏组件回收方法,利用电磁感应加热太阳能电池的金属电极,实现电池与封装材料的快速分离。

实验中,一块经过改造的玻璃-玻璃组件在 200A 电流下仅用 5.4 秒便完成分离,按组件总质量计算,部件回收率超过 99.8%。

Researchers demonstrate an induction heating-based approach to PV module recycling, using localized heating to separate silicon solar cells from encapsulants and recover module components. (Image Credit: Kwon, D.Y., Yoon, Si., Kim, M. et al. Inductive heating for photovoltaic module recycling and near-complete component recovery. Commun Mater (2026))

研究人员展示基于感应加热的光伏组件回收方法,利用局部加热使硅太阳能电池与封装材料分离并回收组件各部件。(图片来源:Kwon, D.Y., Yoon, Si., Kim, M. et al. Inductive heating for photovoltaic module recycling and near-complete component recovery. Commun Mater (2026))

该方法利用电磁感应加热太阳能电池的金属电极。当交变电流通过感应线圈时,产生的磁场会加热导电金属部件,迅速升温的电池随后将热量传递给相邻的 EVA 层。当温度超过约 350°C 时,EVA 中的乙酸酯基团开始分解并生成乙酸。产生的气体在电池与封装材料的界面处膨胀,削弱两者之间的粘附力,最终使电池脱离。由于热量集中在界面附近,大部分 EVA 材料基本保持完好。

研究人员采用背侧全铝电极的 p-PERC 型太阳能电池开展实验,并首先通过仿真和简化的无背板组件结构(即太阳能电池层压于 EVA 层与单块钢化玻璃之间,无背玻璃或聚合物背板)研究加热机制。样品玻璃面朝下置于感应线圈上方,电池位于其上。在测试不同线圈电流对加热和分层的影响时,100A 电流下电池温升速度远快于玻璃,温差超过 200°C,电池在约 8-10 秒后开始与封装材料分离;当样品倒置悬空、硅面朝下时,14 秒即可实现完全分离,样品电池自行脱落。

上述测试还扩展到使用 POE 封装的无背板组件,得到了类似的分离结果。由于 EVA 分解产生的气体在玻璃-玻璃层压结构中更难逸出,研究人员在层压前于非电池区域预置聚四氟乙烯(PTFE)边缘释放膜以解决这一问题,并将改造后的组件悬置于支撑夹具中,借助重力辅助电池分离。组件的分离时间随电流提升而缩短:100A 下为 18.6 秒,150A 下为 8.3 秒,200A 下仅为 5.4 秒。

研究人员报告,按组件总质量计算,部件回收率超过 99.8%;在分离完成后、提取残余 EVA 之前,各部件的平均质量保持率达到 99.94%。

研究指出,这一改造后的实验设置并非主流组件结构,因此该具体方法未必直接适用于商用组件。此外,团队还考察了其他电池架构(包括双面 PERC、TOPCon 和 HJT 电池)在感应加热下的热响应,但这些测试仅聚焦其加热行为,而非对每种技术完成完整的组件回收流程。

责任编辑:肖舟
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