洪嘉聰 / 鴻躉股份有限公司；傅耀賢 / 臺南大學綠色能源科技學系
隨著太陽能模組退役潮提前來臨，模組中的塑膠材料(如：交聯EVA與多層背板)成為回收產業的關鍵挑戰。傳統處理方式多將其視為障礙物，選擇掩埋或焚燒，造成材料浪費與環境風險。本文提出由國立臺南大學與鴻躉股份有限公司合作開發的解方，從前端無污染的PV Circulator模組化室溫拆解技術、機械力化學導向的再製機制，到後端導入數位產品護照(DPP)、生命週期清單(LCI)與區塊鏈追溯架構，實現材料的完全回收、升級再造與數據加值。在材料應用面，進一步分析PCR EVA與再生背板的工業潛力，以及Design for Recycling (DfR)在未來模組設計中的策略角色。綜觀，臺灣在太陽光電密度、材料工業與國際制度接軌潛力方面具備優勢，有機會藉由創新太陽光電循環經濟路徑成為亞洲區域的再生塑膠材料與環境數據供應中樞。
【內文精選】
核心技術：PV Circulator從物理拆解到完全回收的循環起點
為有效處理大量退役的廢舊太陽光電模組，國立臺南大學與鴻躉公司共同開發出一套專為光電模組設計的自動化拆解設備—PV Circulator(圖一)。此設備以「模組化部署、高材料純度回收」為核心，致力於實現每片模組材料的100%完全回收、零污染、高純度分離，是太陽能循環經濟中不可或缺的前端處理節點。
圖一、PV Circulator (a)設備；(b)太陽能板拆解流程
PV Circulator全程運作於室溫條件，溫度低於交聯型EVA的熔點(約90~100˚C)，不僅可避免塑膠氧化或降解，同時也保留了材料的原有物性，有利於後續再利用。其能源效率極高，單片模組處理能耗低於1 kWh，並可實現1分鐘/模組的高產能拆解，其行動化與模組化的特性適合部署於大型光電場域或回收中心。系統透過Edge AI自動控制與資料回饋機制，幾乎無需人工操作，即具備高度自動化與智慧調整能力。
挑戰與突破：交聯EVA塑膠的回收難題與解方
與熱塑性塑膠可重新加熱成型不同，交聯EVA在高溫下不會熔融，而是碳化分解，使其無法像一般回收塑膠進行熔融重製，導致多數回收業者選擇掩埋或焚燒處理。然而，焚燒造成的排放，對氣候與人體健康構成長期風險。也因此，EVA的回收與再利用可行性已成為模組材料循環的技術瓶頸。
為突破此一瓶頸，國立臺南大學與鴻躉公司開發出一套創新的交聯EVA再製機制，透過「機械力化學(Mechanochemistry)」處理，使其具備再加工性。其原理為在擠壓、剪切、研磨、摩擦變形的過程中引入機械能，造成交聯EVA化學鍵斷裂，進一步產生鏈段與自由基，轉回具有加工性的線性聚合物(可稱為「準熱塑性」)。這些中間結構具有黏彈性與熱塑性，得以再次加工成型，並進入後端的材料混煉與再利用流程(如圖三所示)---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖三、機械法促進EVA解交聯之示意圖
★本文節錄自《工業材料雜誌》463期，更多資料請見下方附檔。