CN103978010B - 一种废晶体硅太阳能电池组件eva热处理方法 - Google Patents

一种废晶体硅太阳能电池组件eva热处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种废晶体硅太阳能电池组件EVA热处理技术，可实现废晶体硅太阳能电池板钢化玻璃、晶体硅电池片和背板的有效分离。整个工艺过程操作简便，EVA在热处理过程中无残留，产生的废气进入到焚烧炉中集中焚烧处理，无二次污染。本发明采用热处理工艺有效避免了使用有机溶剂对EVA进行溶解时由于有机溶剂挥发而造成的环境污染，也大大缩短了处理周期。

Description

一种废晶体硅太阳能电池组件EVA热处理方法
技术领域
本发明涉及针对废旧物资回收处理的环保技术领域，特别涉及广泛用于废晶体硅太阳能电池封装工艺中乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）封装材料的一种EVA热处理技术。
背景技术
太阳能电池的封装工艺主要取决于所用的封装材料，对于采用EVA胶膜作为封装材料的太阳能组件一般是采用真空层压的技术。其步聚是：首先将电池组件按前板(玻璃) /EVA/电池片/EVA/背板(TPT)的结构叠在一起（图1），放入真空层压机中，抽真空大约5 min，接着在层压机上下两室保持真空的状态下加热叠层组件，然后将层压机上室取消真空回到常压，并保压约10min使EVA胶膜恒温固化，等恒温固化后,层压器撤离热源，层压器的下室仍处在真空状态，最后循环冷却，取消下室真空，取出组合件，用刀切除组合件边缘多余的EVA，最后封边框和接线盒，组装成太阳电池组件。
EVA（乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物）是目前太阳电池封装工艺中最常用材料，主要是通过在EVA基料中添加紫外吸收剂、紫外稳定剂、抗氧化剂和交联剂等各种不同的添加剂制作而成的。根据添加的交联剂的不同，EVA又分为常规型和快速固化型（又称快固型）两种，主要差别在于固化时所需要的时间不一样。EVA在固化过程中会发生交联反应，形成一种三维网状结构，对太阳电池起到很好的密封作用。
目前国内外研究多集中在用EVA作为封装材料和工艺研究中，对于废晶体硅太阳能电池板报废后的回收利用环节中如何去除EVA，达到玻璃、电池板和背板的有效分离从而进行分类回收利用，研究较少。根据太阳能电池厂家按照按GB/T2790试验方法对EVA的剥离强度测试数据可知，EVA与背板剥离强度≥35N/cm，与玻璃剥离强度≥35N/cm，手工剥离难以实现。采用有机溶剂对EVA进行溶解分离的研究表明处理过程耗时长，约7-10天，且成本高，有机溶剂易挥发，易对环境造成危害。
发明内容
本发明的目的是提供一种废晶体硅太阳能电池板组件中EVA热处理技术方法，可实现废晶体硅太阳能电池板钢化玻璃、晶体硅电池片和背板的有效分离。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种废晶体硅太阳能电池组件EVA热处理方法，所述方法包括以下步骤：
a、预处理
首先进行预处理，将废晶体硅太阳能电池板在电热板上加热，以去除背部的TPT背板；
b、热解处理
将去除TPT的电池板放入石英管中，再放进管式炉中，在系统中通入气体，开始升温，升至特定温度后保持一段时间，待热解炉冷却后取出分离后的玻璃和电池片。
进一步的，步骤a中所述的加热温度为100℃~150℃，加热时间为3min~10min。
进一步的，步骤b中所述的气体为氮气或空气。
进一步的，步骤b中所述的特定温度为540℃~580℃。
进一步的，步骤b中升温到特定温度后，维持在特定温度至少1小时。
本发明所述方法与现有技术相比的有益效果是：
1、本发明将废晶体硅太阳能电池组件中钢化玻璃和太阳能电池进行了有效分离，得到的玻璃和电池片全部分开，没有粘连或者未分开的情况，有利于接下来物料的分类回收利用；
2、整个工艺过程操作简便，EVA在热处理过程中无残留，产生的废气进入到焚烧炉中集中焚烧处理，无二次污染；
3、本发明采用热处理工艺有效避免了使用有机溶剂对EVA进行溶解时由于有机溶剂挥发而造成的环境污染，也大大缩短了处理周期。
下面结合附图和实施案例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为电池组件封装结构；
图2为管式炉热处理EVA工艺流程图；
其中，1-气瓶 2-流量计 3-管式加热炉 4-石英管 5-样品 6-冷凝管 7-恒温水冷凝器 8-牛角管 9-液体收集瓶 10-硅胶干燥管 11-三通阀 12-气体采样袋。
具体实施方式
实施例 1
一种废晶体硅太阳能电池组件EVA热处理方法，所述方法包括以下步骤：
a、预处理
首先进行预处理，将废晶体硅太阳能电池板在电热板上加热，以去除背部的TPT背板；
b、热解处理
将去除TPT的电池板放入石英管中，再放进管式炉中，在系统中通入气体，开始升温，升至特定温度后保持一段时间，待热解炉冷却后取出分离后的玻璃和电池片。
进一步的，步骤a中所述的加热温度为100℃~150℃，加热时间为3min~10min。
进一步的，步骤b中所述的气体为氮气或空气。
进一步的，步骤b中所述的特定温度为540℃~580℃。
进一步的，步骤b中升温到特定温度后，维持在特定温度至少1小时。
本实施例中所述的各原料均为市场上出售的常规产品，本实施例中采用的设备也均为市场上出售的常规产品。
实施例 2
本实施例是在实施例1的基础上的优选化方案，提供了一种废晶体硅太阳能电池组件EVA热处理方法。本实施例中与实施例1相同的部分，请参照实施例1中公开的内容进行理解，实施例1公开的内容也应当作为本实施例的内容，此处不作重复描述。
本实施例为在氮气气氛中热处理EVA的具体工艺过程。
首先，将太阳能电池板放入烘箱中，在70℃的温度下烘10d，结束之后在140℃的电热板上加热5min即可去除背部的TPT背板。
将去除TPT的电池板放入石英管中，放进管式炉中。按照图2的方式进行连接。在系统中通入高纯氮气，气体流量为65ml/min，吹扫15min后开始加热，升温速率为5℃/min，到580℃停留1个小时。待热解炉冷却后取出分离后的玻璃和电池片。得到的玻璃和电池片全部分开，没有粘连或者未分开的情况。
实施例 3
本实施例是在实施例1的基础上的优选化方案，提供了一种废晶体硅太阳能电池组件EVA热处理方法。本实施例中与实施例1相同的部分，请参照实施例1中公开的内容进行理解，实施例1公开的内容也应当作为本实施例的内容，此处不作重复描述。
本实施例为在空气气氛中热处理EVA的具体工艺过程。
首先，将太阳能电池板放入烘箱中，在70℃的温度下烘10d，结束之后在140℃的电热板上加热5min即可去除背部的TPT背板。
将去除TPT的电池板放入石英管中，放进管式炉中。按照图1的方式进行连接。使用空气泵向系统中通入空气，气体流量为70ml/min，吹扫15min后开始加热，升温速率为5℃/min，升至540℃停留1个小时。待热解炉冷却后取出分离后的玻璃和电池片。得到的玻璃和电池片全部分开，没有粘连或者未分开的情况。

Claims (3)

1.一种废晶体硅太阳能电池组件EVA热处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a、预处理
首先进行预处理，将废晶体硅太阳能电池板在电热板上加热，以去除背部的TPT背板；
步骤a中加热温度为100℃~150℃，加热时间为3min~10min；
b、热解处理
将去除TPT的电池板放入石英管中，再放进管式炉中，在管式炉中通入气体，开始升温，升至特定温度后保持一段时间，待管式炉冷却后取出分离后的玻璃和电池片；
步骤b中所述的气体为氮气或空气。
2. 根据权利要求1所述的废晶体硅太阳能电池组件EVA热处理方法，其特征在于，步骤b中所述的特定温度为540℃~580℃。
3.根据权利要求2所述的废晶体硅太阳能电池组件EVA热处理方法，其特征在于，步骤b中升温到特定温度后，维持在特定温度至少1小时。
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