Development of an industrial production line simulation for crystalline silicon photovoltaic panel recycling

Abstract

Η παραγωγή ενέργειας από φωτοβολταϊκές (φ/β) κυψελίδες είναι μια καθιερωμένη και πολλά υποσχόμενη τεχνολογία που εκμεταλλεύεται στο έπακρο την ηλιακή ενέργεια, η οποία είναι ανανεώσιμη. Παρόλο που έχουν παρουσιαστεί πολυάριθμες μέθοδοι ανά την υφήλιο σχετικά με την ανακύκλωση φ/β πινάκων, η Ελλάδα δεν έχει λάβει κάποια αξιόλογη δράση έως σήμερα. Σε παγκόσμια κλίμακα, το μεγαλύτερο μερίδιο της αγοράς (≈90%) βασίζεται στη χρήση κρυσταλλικού πυριτίου ως ημιαγωγό για τις φ/β κυψελίδες. Επιπλέον, σύμφωνα με εκτιμήσεις αναμένεται πως η συνολική ποσότητα φ/β αποβλήτων στην Ευρώπη θα αγγίξει τους 3.500.000 τόνους μέχρι το 2040, ενώ στην Ελλάδα αναμένονται 264.000 τόνοι μέχρι το 2038. Σαν αποτέλεσμα, κρίνεται σκόπιμη η παρουσίαση μίας ενοποιημένης μεθόδου διαχείρισης φ/β πινάκων όταν εκείνοι φτάνουν το τέλος της χρήσιμης ζωής τους με στόχο την επιτυχή ανάκτηση υλικών όπως: πυρίτιο, αλουμίνιο, άργυρο και γυαλί. Ο στόχος της παρούσης μεταπτυχιακής διατριβής είναι η προσομοίωση μιας μεθόδου ανακύκλωσης φ/β πινάκων κρυσταλλικού πυριτίου, εφαρμόσιμη σε βιομηχανικό επίπεδο, με χρήση της πλατφόρμας σχεδίασης CATIA. Ο σχεδιασμός της διαδικασίας ανακύκλωσης πραγματοποιήθηκε παραμετρικά, με στόχο τη δυνατότητα εύκολης προσαρμογής της χωροθέτησης και διαστασιολόγησης κάθε μηχανήματος και κατ’ επέκταση του πεδίου ανακύκλωσης στο σύνολό του.