光伏组件回收中的传统化学方法
使用有毒有机溶剂
在光伏（PV）模块回收过程中，研究人员一直依赖甲苯和三氯乙烯等有毒有机溶剂来溶解 EVA 胶膜。这些溶剂虽然能有效分解胶粘剂，但也有很大的缺点。首先，它们对操作人员的健康构成严重威胁，因此必须采取严格的安全措施并配备防护设备。其次，使用这些溶剂的溶解过程往往非常耗时，导致处理时间延长和运营成本增加。
甲苯和三氯乙烯的使用不仅危害人体健康，而且不利于环境。众所周知，这些溶剂会对环境产生长期影响，造成土壤和水污染。此外，这些溶剂的处理也很复杂，需要进行专门处理才能减轻对环境的危害，这又给回收过程增加了一层复杂性和费用。
总之，尽管甲苯和三氯乙烯等传统有毒有机溶剂在溶解 EVA 胶膜方面发挥了重要作用，但它们的健康和环境风险以及缓慢的溶解时间突出表明，光伏组件回收领域迫切需要更具可持续性的替代品。
分离和净化方面的挑战
EVA（乙烯-醋酸乙烯）表面的交联现象给使用传统机械方法分离和纯化光伏（PV）电池和 EVA 薄膜带来了巨大挑战。这种在制造过程中产生的交联现象会形成一种坚固的粘合剂，可抵御机械分解。因此，物理研磨或粉碎等传统技术无法实现必要的分离，导致回收材料的效率和纯度受到影响。
此外，采用的机械方法往往会导致光伏电池降解，使回收过程更加复杂。无法有效地将 EVA 薄膜与光伏电池分离，不仅会影响回收效率，还会引发对回收材料质量和性能的担忧。这一问题突出表明，需要采用更先进的非机械方法来克服交联 EVA 表面带来的限制。
鉴于这些挑战，替代方法的开发，尤其是涉及绿色溶剂的替代方法的开发，已经获得了越来越多的关注。这些环境友好型溶剂可促进 EVA 的溶解，而不会产生与传统有毒有机溶剂相关的弊端，从而提供了一种前景广阔的解决方案。因此，向绿色溶剂（如深共晶溶剂 (DES)）的转变被视为提高光伏模块回收工艺的可持续性和有效性的关键一步。
绿色溶剂的开发
引入环保溶剂
近年来，光伏产业已开始向可持续发展的方向转变，尤其是在溶剂使用方面。早在 2022 年，研究人员就开始开发新一代绿色溶剂，旨在减轻传统化学方法对环境和健康的影响。这些创新溶剂包括 DMPU（1,3-二甲基-2-咪唑烷酮）、EGDA（乙二醇二乙酸酯）、DBE（二元酯）、Cinene（一种萜烯）和深共晶溶剂 (DES)，由于其毒性降低、环境兼容性增强，已成为前景广阔的替代品。
向这些绿色溶剂过渡并不仅仅是为了应对监管压力，而是向更可持续的工业实践迈进的战略举措。这些溶剂具有多种优势，如降低工人的健康风险、减少环境污染以及提高光伏组件回收等工艺的效率。例如，DES 是由氢键供体和受体结合而成的一类溶剂，因其独特的性能（包括低毒性、生物相容性和生物降解性）而备受瞩目。
这些绿色溶剂的开发标志着光伏回收技术的发展迈出了关键一步，与全球减少工业运营碳足迹的努力不谋而合。通过选择这些环保型替代品，该行业不仅增强了其可持续发展能力，还为更高效、更具生态意识的回收工艺铺平了道路。
深共晶溶剂（DES）的优势
深共晶溶剂（DES）因其独特的性能，已成为光伏（PV）模块回收领域一种前景广阔的替代品。与传统的有毒有机溶剂不同，DES 具有一系列优点，非常适合环保型回收工艺。
首先，DES 的特点是 毒性低 .这大大降低了与处理和使用 DES 相关的健康风险，使回收过程对工人和环境更加安全。DES 的生物相容性进一步增强了其吸引力，因为它们可用于对生物系统干扰最小的工艺中。
除了低毒性和生物相容性，DES 还具有以下特点 可生物降解 .这意味着它们可以在环境中自然分解，从而降低长期生态破坏的风险。这一特性对于光伏模块回收尤其重要，因为光伏模块回收的目标是最大限度地减少回收过程对环境的影响。
DES 的另一个主要优点是 易于制备 .许多传统溶剂需要复杂而高能耗的生产工艺，而 DES 不同，它可以很容易地从现成的廉价原材料中合成。这不仅降低了生产成本，还简化了供应链，使 DES 成为工业应用中更容易获得、更实用的选择。
低毒性、生物相容性、生物可降解性和易于制备等特性的结合，使 DES 成为未来光伏组件回收领域极具潜力的候选材料。通过利用 DES 的独特优势，研究人员和行业专业人员可以开发出更具可持续性和效率的回收工艺，最终为可再生能源领域实现循环经济的更广泛目标做出贡献。
共晶体系的化学现象
共晶体系的形成和性质
当两种或两种以上的化合物以精确的比例同时凝固时，就会产生共晶体系，从而形成具有独特结构和性质的混合物。这种现象的特点是形成一种独特的固溶体，其中的各个成分一起结晶，而不是单独结晶。共晶点代表特定混合物的最低熔化温度，低于单个成分的熔点。
共晶体系的结构特性在很大程度上取决于相关化合物的性质。例如，所产生的微观结构从薄片状到棒状不等，取决于化合物的组成比例和相互作用力等因素。这些微观结构在决定共晶混合物的机械、热和电气性能方面起着至关重要的作用。
此外，与单个成分相比，共晶系统通常具有更优越的性能。例如，它们可以提供更高的热稳定性、更好的机械强度和更高的导电性。这些优势使得共晶体系在各种工业应用中特别具有吸引力，包括开发用于光伏（PV）模块回收的绿色溶剂，这在向深共晶溶剂（DES）的转变中得到了突出体现。
在光伏模块回收方面，作为共晶体系的一种，DES 因其低毒性、生物相容性、生物降解性和易于制备而日益受到重视。这些特性不仅符合回收工艺的可持续发展目标，而且在处理和环境影响方面也具有实际优势。
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