CN105618461A - 一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法，其包括有以下工艺步骤，具体为：a、通过机械拆解方式将太阳能电池板的铝边框、接线盒进行拆卸；b、利用切割设备将拆卸铝边框、接线盒后的太阳能电池板的四周边缘橡胶封条进行去除；c、利用切割设备将去除四周边缘橡胶封条后的太阳能电池板的超白玻璃、EVA膜、电池片、背板膜、背板进行分离；d、将分离后的电池片与交联的EVA在溶剂中溶解，以分离出太阳电池芯片；e、将太阳电池芯片通过化学法进行处理，以获得硅料、银粉。通过上述工艺步骤设计，本发明能够有效地对晶体硅太阳电池组件资源进行再资源化处理，节能环保效果好，社会经济效益好。

Description

一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法

技术领域

本发明涉及物料回收循环利用技术领域，尤其涉及一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法。

背景技术

太阳能被视为一种废物产生量最小的能源，在组件的使用过程中不会产生对环境有害的废物；然而，太阳能电池报废后产生的固体废弃物也不能够忽视。其中，太阳电池组件资源的寿命周期一般为20-25年，当转化效率降低到一定程度时，电池失效，需要报废更新；另外，在电池、电池组件生产、光伏电站维护过程中也会产生大量报废组件。预计从2020年之后，全球及我国的太阳能电池的固体废弃物会出现大幅度增长，累计废弃量也会逐渐增加，届时太阳能电池的处理处置和回收利用将会成为一个重要的环保课题。

另一方面，晶体硅电池生产过程中会产生大量电池废品，对其进行回收利用可以降低成本，特别是在生产中实现物料可循环利用以及排废再利用具有极大的经济价值和环保生态效益。

截止2015年，光伏累计装机量接近190GW，晶体硅太阳能电池组件及芯片中主要含有的材料为硅、银、铝、铜、钢化玻璃、EVA膜等，潜在待回收的硅料约589000吨、白银5700000kg、铝材2270000吨、超白玻璃9450000吨、铜84400吨，对其实现环保处理并循环利用具有十分积极的意义，光伏发电将不仅作为清洁能源被使用，更将转变为可持续发展利用的清洁能源。

然而，现有技术中并没有能够有效地对晶体硅太阳电池组件资源化的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法，该晶体硅太阳电池组件资源化的方法能够有效地对晶体硅太阳电池组件资源进行再资源化处理，节能环保效果好，社会经济效益好。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法，包括有以下工艺步骤，具体为：

a、通过机械拆解方式将太阳能电池板的铝边框、接线盒进行拆卸；

b、利用切割设备将拆卸铝边框、接线盒后的太阳能电池板的四周边缘橡胶封条进行去除；

c、利用切割设备将去除四周边缘橡胶封条后的太阳能电池板的超白玻璃、EVA膜、电池片、背板膜、背板进行分离；

d、将分离后的电池片与交联的EVA在溶剂中溶解，以分离出太阳电池芯片；

e、将太阳电池芯片通过化学法进行处理，以获得硅料、银粉。

其中，所述步骤a中的机械拆解方式为人工借助机械工具的拆解方式或者自动化设备自动完成的拆解方式。

其中，所述步骤b、所述步骤c中的切割设备为常规切割器具或者精密自动化数控设备。

其中，所述步骤b中的切割设备为精密切边机。

其中，所述步骤c中的切割设备为超精密线切割机或者超精密激光切割机。

其中，所述步骤e中的化学法处理方式包括有以下工艺步骤，具体为：

1、将太阳电池芯片浸泡于碱溶液中，以除去太阳电池芯片铝背场的铝层；

2、待太阳电池芯片完成碱反应后，将去铝太阳电池芯片进行清洗；

3、将清洗后的去铝太阳电池芯片置于硝酸溶液中进行浸泡，以浸出太阳电池芯片表面的Ag，并得到去银太阳电池芯片以及含银酸液；

4、将含银酸液通过还原剂进行还原，得到银粉以供电子浆料生产制备；将去银太阳电池芯片置于强酸溶液中，以得到去氮化硅的硅片。

本发明的有益效果为：本发明所述的一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法，其包括有以下工艺步骤，具体为：a、通过机械拆解方式将太阳能电池板的铝边框、接线盒进行拆卸；b、利用切割设备将拆卸铝边框、接线盒后的太阳能电池板的四周边缘橡胶封条进行去除；c、利用切割设备将去除四周边缘橡胶封条后的太阳能电池板的超白玻璃、EVA膜、电池片、背板膜、背板进行分离；d、将分离后的电池片与交联的EVA在溶剂中溶解，以分离出太阳电池芯片；e、将太阳电池芯片通过化学法进行处理，以获得硅料、银粉。通过上述工艺步骤设计，本发明能够有效地对晶体硅太阳电池组件资源进行再资源化处理，节能环保效果好，社会经济效益好。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。

一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法，包括有以下工艺步骤，具体为：

a、通过机械拆解方式将太阳能电池板的铝边框、接线盒进行拆卸；

b、利用切割设备将拆卸铝边框、接线盒后的太阳能电池板的四周边缘橡胶封条进行去除；

c、利用切割设备将去除四周边缘橡胶封条后的太阳能电池板的超白玻璃、EVA膜、电池片、背板膜、背板进行分离；

d、将分离后的电池片与交联的EVA在溶剂中溶解，以分离出太阳电池芯片；

e、将太阳电池芯片通过化学法进行处理，以获得硅料、银粉。

需进一步解释，步骤a中的机械拆解方式为人工借助机械工具的拆解方式或者自动化设备自动完成的拆解方式；步骤b、步骤c中的切割设备为常规切割器具或者精密自动化数控设备，优选的，步骤b中的切割设备为精密切边机，步骤c中的切割设备为超精密线切割机或者超精密激光切割机。

需进一步指出，步骤e中的化学法处理方式包括有以下工艺步骤，具体为：

1、将太阳电池芯片浸泡于碱溶液中，以除去太阳电池芯片铝背场的铝层；

2、待太阳电池芯片完成碱反应后，将去铝太阳电池芯片进行清洗；

3、将清洗后的去铝太阳电池芯片置于硝酸溶液中进行浸泡，以浸出太阳电池芯片表面的Ag，并得到去银太阳电池芯片以及含银酸液；

4、将含银酸液通过还原剂进行还原，得到银粉以供电子浆料生产制备；将去银太阳电池芯片置于强酸溶液中，以得到去氮化硅的硅片。

下面结合具体的实施例来对本发明进行说明，具体为：将1000W组件通过机械拆解可得到铝10kg、铜0.5kg、塑料16kg、超白玻璃50kg，再将晶体硅太阳电池芯片用化学法处理；化学法处理过程如下：将太阳电池芯片浸泡于400L浓度为5%强碱溶液中直至铝背场完全去除；然后将无铝太阳电池芯片投入50L浓度为1.5%的硝酸溶液，使银溶解完全；而后把无银太阳电池芯片投入到20L含氢氟酸0.5%的溶液中，除去氮化硅，以得到纯净硅料30kg，硅料回收率约为90%；最后将含铝液体中的铝转化为氧化铝，得到约3kg氧化铝，铝回收率约为93%，含银溶液提取银粉0.028g银粉，银粉回收率约为95%。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤，具体为：

a、通过机械拆解方式将太阳能电池板的铝边框、接线盒进行拆卸；

b、利用切割设备将拆卸铝边框、接线盒后的太阳能电池板的四周边缘橡胶封条进行去除；

c、利用切割设备将去除四周边缘橡胶封条后的太阳能电池板的超白玻璃、EVA膜、电池片、背板膜、背板进行分离；

d、将分离后的电池片与交联的EVA在溶剂中溶解，以分离出太阳电池芯片；

e、将太阳电池芯片通过化学法进行处理，以获得硅料、银粉。

2.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法，其特征在于：所述步骤a中的机械拆解方式为人工借助机械工具的拆解方式或者自动化设备自动完成的拆解方式。

3.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法，其特征在于：所述步骤b、所述步骤c中的切割设备为常规切割器具或者精密自动化数控设备。

4.根据权利要求3所述的一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法，其特征在于：所述步骤b中的切割设备为精密切边机。

5.根据权利要求3所述的一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法，其特征在于：所述步骤c中的切割设备为超精密线切割机或者超精密激光切割机。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种晶体硅太阳电池组件资源化的方法，其特征在于，所述步骤e中的化学法处理方式包括有以下工艺步骤，具体为：

1、将太阳电池芯片浸泡于碱溶液中，以除去太阳电池芯片铝背场的铝层；

2、待太阳电池芯片完成碱反应后，将去铝太阳电池芯片进行清洗；

3、将清洗后的去铝太阳电池芯片置于硝酸溶液中进行浸泡，以浸出太阳电池芯片表面的Ag，并得到去银太阳电池芯片以及含银酸液；

4、将含银酸液通过还原剂进行还原，得到银粉以供电子浆料生产制备；将去银太阳电池芯片置于强酸溶液中，以得到去氮化硅的硅片。