眾所周知，太陽能背板是晶硅光伏組件的關鍵組成部分，對組件的安全性和使用壽命起著至關重要的作用，背板也必須具備良好的機械強度與韌性、耐候性、絕緣、水汽阻隔、耐化學腐蝕等各種平衡性能。背板材料主要分為含氟背板與非氟背板兩大類，目前含氟背板占據市場的主流。

 

 

從2016年開始，PA聚酰胺背板材料在全球范圍內發生大面積開裂問題，包括歐洲、印度、中國，且這類背板的開裂失效問題正在逐年遞增。在中國西部的某電站，組件在外服役6年后即出現嚴重的黃變現象，電池片之間的縫隙處出現密集細小裂紋，嚴重者甚至出現開裂，對組件進行功率及濕漏電測試，結果顯示功率衰減高達27.6%，且漏電結果小于40MΩ·m2的標準，這給電站帶來了極大的風險隱患。

 

光伏平價上網呼聲日益強烈，產業鏈各個環節都面臨著極大的降本提效壓力。不少組件廠都在嘗試引入新的背板封裝材料，以進一步降低成本，進而提升產品的價格競爭力。這也給了大量未經過戶外長期實證測試的材料得以進入最終電站端的機會，這類材料以環保之名進入市場，殊不知可能因為可靠性問題而面臨極大的風險。組件的設計壽命超過25年，電站收益的計算也是基于這個基礎，這就要求封裝材料能滿足整個生命周期的使用要求才能滿足投資人的投資模型。設想，組件如果使用10年就因為環境的破壞就提前報廢，這不僅會造成投資商大規模的損失，更是會造成組件的提前報廢而直接影響環境保護。從能耗上來看，背板只占據整塊組件能耗的約1.5%，但是背板失效報廢卻是導致整塊組件的報廢，使得組件提前報廢，這對環境產生更大的影響。由此可知，討論環保議題，一個很大的前提是要保障組件的長期可靠性。

 

從度電成本角度來看，光伏系統運行越久，電力成本越低，投資回報率越高。經過測算，一個只能運行10年的光伏系統度電成本兩倍于一個能運行25年系統。保障組件25年整個生命周期使用，還是10年一換？基于電站長期穩定發電的訴求，盡管氟材料背板成本略高，但是基于長期穩定投資需求，使用經過戶外長期驗證的背板，長期投資回報及穩定性仍然高于其他。誰都不希望電站運行不到10年就面臨更換組件的尷尬，這不僅會增加運營維護成本，同時也會造成二次浪費，加大環境污染。

 

努力保障組件整個生命周期的使用需求，減少組件提前失效報廢，才能真正保障行業健康發展，進而尋找出經濟可靠的組件回收方法，這才是真正的環保邏輯。

 

 

組件回收是一個重要的課題，尤其是在光伏累計安裝量不斷攀升的當下。我國從“十二五”期間就開始了組件回收的相關探索，其中863課題子任務“光伏設備回收與無害化技術研究”專項課題也同時開展。

 

目前我國是物理法、熱解法等多種技術路線并行，都還處于實驗室研發階段。物理法的原理是把光伏組件降溫到零下兩三百攝氏度，先將鋁合金邊框與接線盒拆除，隨后粉碎無框組件，分離涂錫焊帶與玻璃顆粒，剩下的部分再進行研磨，用靜電分離法得到金屬、硅粉末、背板顆粒和EVA顆粒，它沒有任何的熱和化學的方法，目前該方法還處在實驗室研究階段。

 

熱解法是把光伏組件放在熱解爐中，將爐內溫度加熱至450到750℃，在高溫及缺氧狀態下，組件會分解成固體及熱氣兩部分，固體經過冷卻清洗可分離出邊框、電池、玻璃等，回收的各類材料也進入相應的回收程序。

 

不論是物理法還是熱解法，都面臨同樣的問題：回收價值如何？一片組件重達十幾公斤，拆解之后，玻璃和邊框就占據了80%以上的重量，最值錢的導電銀漿只有6克左右，經過對回收經濟效益的測算，組件回收只有5%左右的毛利，這其中還不包括運輸成本。我國光伏電站地處偏遠地帶，運輸是一個較大的問題，回收的潛在收益也通常都被運輸成本和前期基礎設施投資抵消掉了。而且，現在面臨回收的組件數量極其有限，回收價值微乎其微。

 

含氟背板產品在熱解處理過程中會釋放有毒物質，采用掩埋的方法處理也很難降解。但是氟化工是一個非常成熟的行業，日本已經開發出了成熟的氟回收方法。日本東北大學和有關廠家共同開發了一種新的氟回收裝置，用碳酸鈣取代目前使用的熟石灰處理，成功的回收到氟化鈣，并可作為生產原料加以綜合使用，并配合使用吸附性樹脂來收集氟材料，這一過程不會產生任何有毒有害物質。

 

目前組件的回收主要是回收價值的問題，我們需要聯合生產企業、行業協會、政府機構、科研機構共同努力，對現有方法加以改進，找到經濟有效的回收方法。目前全球對廢舊光伏組件回收的關注度持續升高，但想要短期內達到很好的效果也很有難度。光伏回收的倡議已經在歐盟開始執行，PVCYCLE組織預計到2035年全球光伏組件回收將成為總價值達到120億美元的產業。光伏組件回收不僅可以創造更多的就業機會，而且可以降低太陽能光伏產業對整體環境的影響。

 

 

太陽能光伏是最重要、最穩定的清潔能源之一，承擔著環境改善的重要使命。光伏行業也是中國少數具有全球競爭優勢的行業，對于中國經濟的發展、影響力的提升也至關重要。光伏行業也才剛剛起步，后面還有很長的路要走。組件回收面臨技術與市場方面的種種問題，使得組件回收不能按照市場規律正常運行。我們也呼吁全行業能共同行動起來，生產企業、行業協會、政府機構、科研機構等，共同探討組件回收的技術路徑，共同推動組件回收朝著市場化的路徑正常發展。

 

然而，令人欣喜的是，我們看到了各種努力。2006年，專注組件回收的協會“PVcycle”在歐洲布魯塞爾成立，該協會一個重要工作就是在2008年對廢棄氣體和電子設備規章進行修訂。新的法案在2014年2月開始實施，要求使用過的組件必須集中收集85%以上，再循環利用80%以上，并將從2018年8月15日后開始征收回收處理費，此后凡是進入歐洲市場的光伏組件都會被強制征收處理費。

 

北京大學城市與環境學院副教授童昕的課題組以山東省為例，提出了三種情景：1.規模經濟情景：按照運輸成本最小化假設，全省建立一家集中循環處理設施；2.市場導向情景：在人口最密集的兩個大都市區（濟南和青島）附近建立集中循環處理設施；3.生產者責任延伸情景：由6家生產企業利用生產區位提供循環處理設施。研究結果表明，生產者責任延伸情景具有最佳的成本收益。

 

光伏行業的從業者、科研機構、行業協會等都漸漸有了協同努力，共同應對組件回收問題的意識，眾人拾柴火焰高，相信在不遠的將來一定能徹底解決這一問題。

 

 

分布式無疑是未來發展的方向，這也給光伏行業帶來了極大的發展空間。經過第一階段西部大規模電站的發展，大家對背板材料的認識也更加深刻，背板材料承載著組件整個生命周期的使用需要，市場上超過80%的為含氟背板產品，市場做出了明確的選擇。

 

分布式更貼近居民的生活，安全成為最關鍵的因素。一旦發生火災等事故，后果不堪設想。事實上，氟膜為基礎的背板可以幫助減少安全隱患。好的背板材料可保護電池片不受環境影響而高效發電，并始終起到絕緣保護的作用，這有個重要的前提，組件所采用的必須是質量可靠的背板。居民選擇安裝太陽能發電系統，也力求安心使用25年，而不是使用10年之后就報廢更換。

 

 

在平價上網的壓力之下，光伏背板的選擇更應該回歸初衷。太陽能背板對組件的安全性、使用壽命、降低功率衰減至關重要，背板必須具備良好的機械強度與韌性、耐候性、絕緣保護、水汽阻隔、耐化學腐蝕等，否則，拋開這些單純去追求所謂環保都是空中樓閣。所謂欲速則不達，這只會對行業、對環境造成更大的傷害。

 

環境保護，人人有責，是企業、社會發展的基礎，但環保也不應淪為某些公司攫取利益的工具。