CN108893602A - 脱封的太阳能电池的分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脱封的太阳能电池的分离方法，太阳能电池包括不锈钢衬底和设置于其上的活性材料层，分离方法包括：通过表面处理剂对太阳能电池进行钝化处理，以使不锈钢衬底的表面生成钝化层；利用含有表面处理剂的酸性物质溶液对经钝化处理的太阳能电池进行处理，以使不锈钢衬底与活性材料层分离。本发明中的脱封的太阳能电池的分离方法，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本发明中的分离方法简单，成本低，容易实现。

Description

脱封的太阳能电池的分离方法
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种脱封的太阳能电池的分离方法。
背景技术
随着太阳能电池行业的迅速发展，太阳能光伏组件的总产量也快速提升，然而，随着太阳能电池使用年限的增加，依照太阳能光伏组件的使用寿命推断，在不远的将来，将会有大量的太阳能光伏组件报废，且在太阳能光伏组件的生产过程中，也会有不良品出现。因此，太阳能光伏组件回收的问题被提上了议程。薄膜太阳能组件中通常会用到硅或是铟、镓、镉、钛等金属，价格昂贵，有的在组件报废后如不合理回收，则会给环境带来极大污染。然而，薄膜太阳能电池上含有多层复合的活性材料层，衬底通常是不锈钢基底，在回收时的湿法浸出过程中，容易将不锈钢中的铁和活性材料层一起浸入到溶液体系中，为后续的金属元素分离造成较大难度，目前尚无较好的办法来单独分离出活性材料层，而不损坏不锈钢基底。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的尚无较好的办法将薄膜太阳能电池上的活性材料层单独分离出来，而不损坏不锈钢基底的技术问题，本发明提供一种脱封的太阳能电池的分离方法，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种脱封的太阳能电池的分离方法，太阳能电池包括不锈钢衬底和设置于其上的活性材料层，分离方法包括：
通过表面处理剂对太阳能电池进行钝化处理，以使不锈钢衬底的表面生成钝化层；
利用含有表面处理剂的酸性物质溶液对经所述钝化处理的太阳能电池进行处理，以使不锈钢衬底和活性材料层分离。
可选的是，表面处理剂为双氧水、次氯酸钠、过氧化钠、臭氧、亚硝酸钠、磷酸钠、缓蚀剂Lan826中的任意一种或几种。
可选的是，在所述表面处理剂为液体或固体的情形下，所述通过表面处理剂对所述太阳能电池进行钝化处理包括：
将所述太阳能电池浸泡于质量百分比浓度为0.5～20％的表面处理剂溶液中，以对所述太阳能电池进行钝化处理；或
在所述表面处理剂为气体的情形下，所述通过第一表面处理剂对所述太阳能电池进行钝化处理包括：
将所述太阳能电池浸泡于水中，向每升水中通入2～10L˙min-1的表面处理剂，对所述太阳能电池进行钝化处理。
可选的是，所述钝化处理的温度为20～95℃，时间为0.5～10小时。
可选的是，所述酸性物质为硫酸、盐酸、硝酸中的任意一种或几种。
可选的是，所述酸性物质溶液中的酸性物质的质量百分比浓度为10～30％。
可选的是，所述利用含有表面处理剂的酸性物质溶液对经所述钝化处理的太阳能电池进行处理温度为20～40℃，处理时间为0.5～10小时。
可选的是，所述分离方法还包括：取出表面为钝化层的不锈钢衬底，对浸泡有活性材料层的溶液进行升温加热，以使活性材料层溶解。
可选的是，所述升温加热的温度为50～100℃，加热时间为0.5～10小时。
所述分离方法还包括：将活性材料层溶解后得到的活性材料溶液进行湿法分离，使得活性材料溶液中的活性元素以单质或化合物的形式回收。
可选的是，太阳能电池为铜铟镓硒太阳能电池或碲化镉太阳能电池。
可选的是，太阳能电池为铜铟镓硒太阳能电池，上述湿法分离的具体步骤为：
①向活性材料溶液中加入亚硫酸盐或二氧化硫进行还原沉淀，经固液分离得到硒单质产品和第一液相物；
②向第一液相物中加入浓氨水或液氨，生成氢氧化镓、氢氧化铟，经固液分离得到氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物和第二液相物，第二液相物中含有铜的氨络合物、锌的氨络合物、镉的氨络合物、钼酸根；
③向第二液相物中加入锌粉，置换出海绵铜，固液分离得到海绵铜产品；再加入锌粉，置换出海绵镉，固液分离得到海绵镉产品；然后加入酸，使钼以钼酸铵形式沉淀出来，过滤得到钼酸铵产品；最后将剩余液相蒸发结晶获得硫酸锌产品；或者向所述第二液相物中加入溶于水的硫化物至铜、锌、镉、钼离子沉淀完全,固液分离后得到铜、锌、镉、钼硫化物的混合沉淀物，可作为铜冶炼原料；
向氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物中加入过量氢氧化钠溶液，生成镓酸钠，进行固液分离得到镓酸钠溶液、氢氧化铟沉淀，镓酸钠溶液在碱性条件下电解得到镓单质；氢氧化铟沉淀用盐酸返溶，用锌板置换回收海绵铟，将海绵铟电解生成单质铟。
可选的是，所述步骤①中亚硫酸盐或二氧化硫为1.5～2倍的反应当量；
所述步骤②中浓氨水或液氨为1～1.5倍的反应当量；
所述步骤③中加入的酸为硫酸、盐酸和硝酸中的任意一种或几种，加入酸的pH值为1.5～6；
所述步骤③中加入氢氧化钠溶液的浓度为50～200g/L，加热到90～100℃。
可选的是，所述步骤①与步骤②之间还包括步骤m用碱性树脂或有机胺类萃取剂将第一液相物中的钼酸根提取出来，后续步骤②、③中省略提取钼的步骤。
本发明中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本发明中的分离方法简单，成本低，容易实现。
附图说明
图1是本发明实施例1中的脱封的铜铟镓硒太阳能电池的分离方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种脱封的铜铟镓硒太阳能电池的分离方法，包括以下步骤：
A.废芯片准备：
准备10kg脱离了树脂膜(脱封)的铜铟镓硒太阳能电池，铜铟镓硒太阳能电池包括不锈钢衬底和设置于其上的活性材料层；
B.钝化处理：
配置质量百分比浓度为3.5％的双氧水溶液，将10kg脱离了树脂膜的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于50L的双氧水溶液中，对铜铟镓硒太阳能电池进行钝化处理，钝化处理的温度为40℃，时间为1小时，不锈钢衬底表面的不锈钢发生钝化反应生成钝化层，得到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与双氧水溶液的混合物。钝化层的主要组分为四氧化三铁。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为20％的硫酸溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与双氧水溶液的混合物中，搅拌使得混合均匀，混合后不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于混合液中，混合液中的硫酸的质量百分比浓度为10％，温度为40℃，浸泡过程中给以轻微的振荡，持续浸出1小时停止，此时，活性材料层从表面为钝化层的不锈钢衬底脱离，活性材料层中的活性材料多以粉末或碎屑形式进入混合液中，钝化的不锈钢衬底未被破坏，用漏勺捞出钝化的不锈钢衬底。
第一段浸出过程中钝化层不反应，活性材料层的表面部分发生反应，本实施例中的活性材料层中的硒化铜铟镓与双氧水在酸性条件下发生反应，硒化铜铟镓、双氧水、氢离子反应生成Cu3+、In3+、Ga3+、SeO3 2-、SeO4 2-、H2O。本实施例中的活性材料层还包括氧化锌和硫化镉，氧化锌与氢离子反应生成Zn2+和水，硫化镉与双氧水反应生成Cd2+、SO4 2-和水。由于浸泡温度低，所以上述反应缓慢，仅仅活性材料层的表面部分发生反应。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至95℃，持续浸出1小时停止，此时浸泡有活性材料层的混合液变得清澈，活性材料层粉末或碎屑完全溶解在混合液中，得到溶解有活性材料的总溶液，冷却后可以送到后续湿法工序中再回收利用。
通过第二段浸出升温加热后，上述反应速度加快，活性材料层完全溶解。
下述表1为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据铜、铟、镓、硒在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表1可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有75ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。铜、铟、镓、硒浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 In Ga Se Fe
浓度/ppm 339 216 945 75
浸出率 99.2％ 99.7％ 99.5％ 0.1％
表1
D湿法回收
将活性材料层溶解得到的活性材料溶液进行湿法分离，使得活性材料溶液中的活性元素以单质的形式回收，湿法分离的具体步骤为：
①向所述活性材料溶液中加入1.5倍反应当量的二氧化硫进行还原沉淀，经固液分离得到硒单质产品和第一液相物；
②向所述第一液相物中加入1.5倍反应当量的浓氨水，生成氢氧化镓、氢氧化铟至完全沉淀，经固液分离得到氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物和第二液相物，所述第二液相物中含有铜的氨络合物、锌的氨络合物、镉的氨络合物、钼酸根；
③向所述第二液相物中加入锌粉，恰好能完全置换出海绵铜，固液分离得到海绵铜产品；再加入锌粉，恰好能完全置换出海绵镉，固液分离得到海绵镉产品；然后加入酸，加入酸的pH值为1.5，使钼以钼酸铵形式沉淀出来，过滤得到钼酸铵产品；最后将剩余液相蒸发结晶获得硫酸锌产品；
将所述氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物先进行球磨，然后加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度为50g/L，加热到90℃，进行搅拌溶解，使得氢氧化镓溶解得到镓酸钠溶液，进行固液分离得到镓酸钠溶液、氢氧化铟沉淀，镓酸钠溶液在碱性条件下电解得到镓单质；氢氧化铟沉淀用盐酸返溶，用锌板置换回收海绵铟，将海绵铟电解生成单质铟。
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例2
本实施例提供一种脱封的铜铟镓硒太阳能电池的分离方法，包括以下步骤：
A.废芯片准备：
准备10kg脱离了树脂膜(脱封)的铜铟镓硒太阳能电池，铜铟镓硒太阳能电池包括不锈钢衬底和设置于其上的活性材料层；
B.钝化处理：
配置质量百分比浓度为10％的双氧水溶液，将10kg脱离了树脂膜的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于50L的双氧水溶液中，对铜铟镓硒太阳能电池进行钝化处理，钝化处理的温度为20℃，时间为5小时，不锈钢衬底表面的不锈钢发生钝化反应生成钝化层，得到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与双氧水溶液的混合物。钝化层的主要组分为四氧化三铁。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为24％的硫酸溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与双氧水溶液的混合物中，搅拌使得混合均匀，混合后不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于混合液中，混合液中的硫酸的质量百分比浓度为12％，温度为30℃，浸泡过程中给以轻微的振荡，持续浸出1小时停止，此时，活性材料层从表面为钝化层的不锈钢衬底脱离，活性材料层中的活性材料多以粉末或碎屑形式进入混合液中，钝化的不锈钢衬底未被破坏，用漏勺捞出钝化的不锈钢衬底。
第一段浸出过程中钝化层不反应，活性材料层的表面部分发生反应，本实施例中的活性材料层中的硒化铜铟镓与双氧水在酸性条件下发生反应，硒化铜铟镓、双氧水、氢离子反应生成Cu3+、In3+、Ga3+、SeO3 2-、SeO4 2-、H2O。本实施例中的活性材料层还包括氧化锌和硫化镉，氧化锌与氢离子反应生成Zn2+和水，硫化镉与双氧水反应生成Cd2+、SO4 2-和水。由于浸泡温度低，所以上述反应缓慢，仅仅活性材料层的表面部分发生反应。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至95℃，持续浸出1小时停止，此时浸泡有活性材料层的混合液变得清澈，活性材料层粉末或碎屑完全溶解在混合液中，得到溶解有活性材料的总溶液，冷却后可以送到后续湿法工序中再回收利用。
通过第二段浸出升温加热后，上述反应速度加快，活性材料层完全溶解。
下述表2为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据铜、铟、镓、硒在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表2可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有70ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。铜、铟、镓、硒浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 In Ga Se Fe
浓度/ppm 360 210 945 70
浸出率 99.7％ 99.6％ 99.5％ 0.1％
表2
D湿法回收
将活性材料层溶解得到的活性材料溶液进行湿法分离，使得活性材料溶液中的活性元素以单质的形式回收。湿法分离具体步骤：
①向所述活性材料溶液中加入二氧化硫进行还原沉淀，经固液分离得到硒单质产品和第一液相物；
②向所述第一液相物中加入液氨，生成氢氧化镓、氢氧化铟，经固液分离得到氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物和第二液相物，所述第二液相物中含有铜的氨络合物、锌的氨络合物、镉的氨络合物、钼酸根；
③向所述第二液相物中加入锌粉，置换出海绵铜，固液分离得到海绵铜产品；再加入锌粉，置换出海绵镉，固液分离得到海绵镉产品；然后加入酸，使钼以钼酸铵形式沉淀出来，过滤得到钼酸铵产品；最后将剩余液相蒸发结晶获得硫酸锌产品；
向所述氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物中加入过量氢氧化钠溶液，生成镓酸钠，进行固液分离得到镓酸钠溶液、氢氧化铟沉淀，镓酸钠溶液在碱性条件下电解得到镓单质；氢氧化铟沉淀用盐酸返溶，用锌板置换回收海绵铟，将海绵铟电解生成单质铟。
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例3
本实施例提供一种脱封的铜铟镓硒太阳能电池的分离方法，包括以下步骤：
A.废芯片准备：
准备10kg脱离了树脂膜(脱封)的铜铟镓硒太阳能电池，铜铟镓硒太阳能电池包括不锈钢衬底和设置于其上的活性材料层；
B.钝化处理：
配置质量百分比浓度为0.5％的次氯酸钠溶液，将10kg脱离了树脂膜的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于50L的次氯酸钠溶液中，对铜铟镓硒太阳能电池进行钝化处理，钝化处理的温度为65℃，时间为5小时，不锈钢衬底表面的不锈钢发生钝化反应生成钝化层，得到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与次氯酸钠溶液的混合物。钝化层的主要组分为四氧化三铁。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为20％的盐酸溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与次氯酸钠溶液的混合物中，搅拌使得混合均匀，混合后不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于混合液中，混合液中的盐酸的质量百分比浓度为10％，温度为30℃，浸泡过程中给以轻微的振荡，持续浸出6小时停止，此时，活性材料层从表面为钝化层的不锈钢衬底脱离，活性材料层中的活性材料多以粉末或碎屑形式进入混合液中，钝化的不锈钢衬底未被破坏，用漏勺捞出钝化的不锈钢衬底。
第一段浸出过程中钝化层不反应，活性材料层的表面部分发生反应，本实施例中的活性材料层中的硒化铜铟镓与次氯酸钠在酸性条件下发生反应，硒化铜铟镓、次氯酸钠、氢离子反应生成Cu3+、In3+、Ga3+、SeO3 2-、SeO4 2-、H2O。本实施例中的活性材料层还包括氧化锌和硫化镉，氧化锌与氢离子反应生成Zn2+和水，硫化镉与次氯酸钠反应生成Cd2+、SO4 2-和水。由于浸泡温度低，所以上述反应缓慢，仅仅活性材料层的表面部分发生反应。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至95℃，持续浸出0.5小时停止，此时浸泡有活性材料层的混合液变得清澈，活性材料层粉末或碎屑完全溶解在混合液中，得到溶解有活性材料的总溶液，冷却后可以送到后续湿法工序中再回收利用。
通过第二段浸出升温加热后，上述反应速度加快，活性材料层完全溶解。
下述表3为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据铜、铟、镓、硒在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表3可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有75ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。铜、铟、镓、硒浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 In Ga Se Fe
浓度/ppm 350 210 980 75
浸出率 99.3％ 99.7％ 99.7％ 0.1％
表3
D湿法回收
将活性材料层溶解得到的活性材料溶液进行湿法分离，使得活性材料溶液中的活性元素以单质的形式回收。湿法分离的具体步骤为：
①向所述活性材料溶液中加入2倍反应当量的亚硫酸钾进行还原沉淀，经固液分离得到硒单质产品和第一液相物；
②向所述第一液相物中加入1倍反应当量的液氨，生成氢氧化镓、氢氧化铟至完全沉淀，经固液分离得到氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物和第二液相物，所述第二液相物中含有铜的氨络合物、锌的氨络合物、镉的氨络合物、钼酸根；
③向所述第二液相物中加入锌粉，恰好能完全置换出海绵铜，固液分离得到海绵铜产品；再加入锌粉，恰好能完全置换出海绵镉，固液分离得到海绵镉产品；然后加入酸，加入酸的pH值为3，使钼以钼酸铵形式沉淀出来，过滤得到钼酸铵产品；最后将剩余液相蒸发结晶获得硫酸锌产品；
将所述氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物先进行球磨，然后加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度为200g/L，加热到100℃，进行搅拌溶解，使得氢氧化镓溶解得到镓酸钠溶液，进行固液分离得到镓酸钠溶液、氢氧化铟沉淀，镓酸钠溶液在碱性条件下电解得到镓单质；氢氧化铟沉淀用盐酸返溶，用锌板置换回收海绵铟，将海绵铟电解生成单质铟。
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例4
本实施例提供一种脱封的铜铟镓硒太阳能电池的分离方法，包括以下步骤：
A.废芯片准备：
准备10kg脱离了树脂膜(脱封)的铜铟镓硒太阳能电池，铜铟镓硒太阳能电池包括不锈钢衬底和设置于其上的活性材料层；
B.钝化处理：
配置质量百分比浓度为20％的亚硝酸钠溶液，将10kg脱离了树脂膜的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于50L的亚硝酸钠溶液中，对铜铟镓硒太阳能电池进行钝化处理，钝化处理的温度为95℃，时间为0.5小时，不锈钢衬底表面的不锈钢发生钝化反应生成钝化层，得到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与亚硝酸钠溶液的混合物。钝化层的主要组分为四氧化三铁。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为30％的硝酸溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与亚硝酸钠溶液的混合物中，搅拌使得混合均匀，混合后不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于混合液中，混合液中的硝酸的质量百分比浓度为15％，温度为40℃，浸泡过程中给以轻微的振荡，持续浸出10小时停止，此时，活性材料层从表面为钝化层的不锈钢衬底脱离，活性材料层中的活性材料多以粉末或碎屑形式进入混合液中，钝化的不锈钢衬底未被破坏，用漏勺捞出钝化的不锈钢衬底。
第一段浸出过程中钝化层不反应，活性材料层的表面部分发生反应，本实施例中的活性材料层中的硒化铜铟镓与亚硝酸钠在酸性条件下发生反应，硒化铜铟镓、亚硝酸钠、氢离子反应生成Cu3+、In3+、Ga3+、SeO3 2-、SeO4 2-、H2O。本实施例中的活性材料层还包括氧化锌和硫化镉，氧化锌与氢离子反应生成Zn2+和水，硫化镉与亚硝酸钠反应生成Cd2+、SO4 2-和水。由于浸泡温度低，所以上述反应缓慢，仅仅活性材料层的表面部分发生反应。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至65℃，持续浸出6小时停止，此时浸泡有活性材料层的混合液变得清澈，活性材料层粉末或碎屑完全溶解在混合液中，得到溶解有活性材料的总溶液，冷却后可以送到后续湿法工序中再回收利用。
通过第二段浸出升温加热后，上述反应速度加快，活性材料层完全溶解。
下述表4为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据铜、铟、镓、硒在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表4可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有72ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。铜、铟、镓、硒浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 In Ga Se Fe
浓度/ppm 330 213 950 72
浸出率 99.1％ 99.7％ 99.5％ 0.1％
表4
D湿法回收
将活性材料层溶解得到的活性材料溶液进行湿法分离，使得活性材料溶液中的活性元素以单质的形式回收。湿法分离的具体步骤为：
①向所述活性材料溶液中加入1.6倍反应当量的二氧化硫进行还原沉淀，经固液分离得到硒单质产品和第一液相物；
②向所述第一液相物中加入1.2倍反应当量的液氨，生成氢氧化镓、氢氧化铟至完全沉淀，经固液分离得到氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物和第二液相物，所述第二液相物中含有铜的氨络合物、锌的氨络合物、镉的氨络合物、钼酸根；
③向所述第二液相物中加入锌粉，恰好能完全置换出海绵铜，固液分离得到海绵铜产品；再加入锌粉，恰好能完全置换出海绵镉，固液分离得到海绵镉产品；然后加入酸，加入酸的pH值为6，使钼以钼酸铵形式沉淀出来，过滤得到钼酸铵产品；最后将剩余液相蒸发结晶获得硫酸锌产品；
将所述氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物先进行球磨，然后加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度为100g/L，加热到95℃，进行搅拌溶解，使得氢氧化镓溶解得到镓酸钠溶液，进行固液分离得到镓酸钠溶液、氢氧化铟沉淀，镓酸钠溶液在碱性条件下电解得到镓单质；氢氧化铟沉淀用盐酸返溶，用锌板置换回收海绵铟，将海绵铟电解生成单质铟。
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例5
本实施例提供一种脱封的铜铟镓硒太阳能电池的分离方法，包括以下步骤：
A.废芯片准备：
准备10kg脱离了树脂膜(脱封)的铜铟镓硒太阳能电池，铜铟镓硒太阳能电池包括不锈钢衬底和设置于其上的活性材料层；
B.钝化处理：
配置质量百分比浓度为5％的缓蚀剂Lan826溶液，将10kg脱离了树脂膜的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于50L的缓蚀剂Lan826溶液中，对铜铟镓硒太阳能电池进行钝化处理，钝化处理的温度为45℃，时间为8小时，不锈钢衬底表面的不锈钢发生钝化反应生成钝化层，得到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与缓蚀剂Lan826溶液的混合物。钝化层的主要组分为四氧化三铁。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为36％的硫酸和盐酸(质量比为1:1)的混合溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与缓蚀剂Lan826溶液的混合物中，搅拌使得混合均匀，混合后不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于混合液中，混合液中的硫酸和盐酸的质量百分比浓度和为18％，温度为25℃，浸泡过程中给以轻微的振荡，持续浸出0.5小时停止，此时，活性材料层从表面为钝化层的不锈钢衬底脱离，活性材料层中的活性材料多以粉末或碎屑形式进入混合液中，钝化的不锈钢衬底未被破坏，用漏勺捞出钝化的不锈钢衬底。
第一段浸出过程中钝化层不反应，活性材料层的表面部分发生反应，本实施例中的活性材料层中的硒化铜铟镓与缓蚀剂Lan826在酸性条件下发生反应，硒化铜铟镓、缓蚀剂Lan826、氢离子反应生成Cu3+、In3+、Ga3+、SeO3 2-、SeO4 2-、H2O。本实施例中的活性材料层还包括氧化锌和硫化镉，氧化锌与氢离子反应生成Zn2+和水，硫化镉与缓蚀剂Lan826反应生成Cd2+、SO4 2-和水。由于浸泡温度低，所以上述反应缓慢，仅仅活性材料层的表面部分发生反应。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至80℃，持续浸出4小时停止，此时浸泡有活性材料层的混合液变得清澈，活性材料层粉末或碎屑完全溶解在混合液中，得到溶解有活性材料的总溶液，冷却后可以送到后续湿法工序中再回收利用。
通过第二段浸出升温加热后，上述反应速度加快，活性材料层完全溶解。
下述表5为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据铜、铟、镓、硒在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表5可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有76ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。铜、铟、镓、硒浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 In Ga Se Fe
浓度/ppm 340 230 945 76
浸出率 99.2％ 99.7％ 99.5％ 0.1％
表5
D湿法回收
将活性材料层溶解得到的活性材料溶液进行湿法分离，使得活性材料溶液中的活性元素以单质的形式回收。湿法分离的具体步骤为：
①向所述活性材料溶液中加入1.7倍反应当量的亚硫酸钠进行还原沉淀，经固液分离得到硒单质产品和第一液相物；
②向所述第一液相物中加入1.3倍反应当量的浓氨水，生成氢氧化镓、氢氧化铟至完全沉淀，经固液分离得到氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物和第二液相物，所述第二液相物中含有铜的氨络合物、锌的氨络合物、镉的氨络合物、钼酸根；
③向所述第二液相物中加入溶于水的硫化物至铜、锌、镉、钼离子沉淀完全,固液分离后得到铜、锌、镉、钼硫化物的混合沉淀物，可作为铜冶炼原料；具体的，本实施例中的硫化物为硫化钠，当然溶于水的硫化物也可以为硫化钾或硫化氨。
将所述氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物先进行球磨，然后加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度为120g/L，加热到96℃，进行搅拌溶解，使得氢氧化镓溶解得到镓酸钠溶液，进行固液分离得到镓酸钠溶液、氢氧化铟沉淀，镓酸钠溶液在碱性条件下电解得到镓单质；氢氧化铟沉淀用盐酸返溶，用锌板置换回收海绵铟，将海绵铟电解生成单质铟。
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例6
本实施例提供一种脱封的铜铟镓硒太阳能电池的分离方法，包括以下步骤：
A.废芯片准备：
准备10kg脱离了树脂膜(脱封)的铜铟镓硒太阳能电池，铜铟镓硒太阳能电池包括不锈钢衬底和设置于其上的活性材料层；
B.钝化处理：
配置质量百分比浓度为18％的过氧化钠和双氧水(质量比为2:1)的混合溶液，将10kg脱离了树脂膜的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于50L的过氧化钠和双氧水的混合溶液中，对铜铟镓硒太阳能电池进行钝化处理，钝化处理的温度为30℃，时间为10小时，不锈钢衬底表面的不锈钢发生钝化反应生成钝化层，得到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与过氧化钠和双氧水的混合溶液的混合物。钝化层的主要组分为四氧化三铁。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为40％的硫酸溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与过氧化钠和双氧水的混合溶液的混合物中，搅拌使得混合均匀，混合后不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于混合液中，混合液中的硫酸的质量百分比浓度为20％，温度为20℃，浸泡过程中给以轻微的振荡，持续浸出2小时停止，此时，活性材料层从表面为钝化层的不锈钢衬底脱离，活性材料层中的活性材料多以粉末或碎屑形式进入混合液中，钝化的不锈钢衬底未被破坏，用漏勺捞出钝化的不锈钢衬底。
第一段浸出过程中钝化层不反应，活性材料层的表面部分发生反应，本实施例中的活性材料层中的硒化铜铟镓与过氧化钠、双氧水在酸性条件下发生反应，硒化铜铟镓、过氧化钠、双氧水、氢离子反应生成Cu3+、In3+、Ga3+、SeO3 2-、SeO4 2-、H2O。本实施例中的活性材料层还包括氧化锌和硫化镉，氧化锌与氢离子反应生成Zn2+和水，硫化镉与过氧化钠、双氧水反应生成Cd2+、SO4 2-和水。由于浸泡温度低，所以上述反应缓慢，仅仅活性材料层的表面部分发生反应。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至50℃，持续浸出10小时停止，此时浸泡有活性材料层的混合液变得清澈，活性材料层粉末或碎屑完全溶解在混合液中，得到溶解有活性材料的总溶液，冷却后可以送到后续湿法工序中再回收利用。
通过第二段浸出升温加热后，上述反应速度加快，活性材料层完全溶解。
下述表6为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据铜、铟、镓、硒在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表6可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有75ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。铜、铟、镓、硒浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 In Ga Se Fe
浓度/ppm 380 220 960 75
浸出率 99.4％ 99.7％ 99.6％ 0.1％
表6
D湿法回收
将活性材料层溶解得到的活性材料溶液进行湿法分离，使得活性材料溶液中的活性元素以单质的形式回收。，湿法分离的具体步骤为：
①向所述活性材料溶液中加入1.5倍反应当量的亚硫酸钾进行还原沉淀，经固液分离得到硒单质产品和第一液相物；
②向所述第一液相物中加入1.1倍反应当量的浓氨水，生成氢氧化镓、氢氧化铟至完全沉淀，经固液分离得到氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物和第二液相物，所述第二液相物中含有铜的氨络合物、锌的氨络合物、镉的氨络合物、钼酸根；
③向所述第二液相物中加入锌粉，恰好能完全置换出海绵铜，固液分离得到海绵铜产品；再加入锌粉，恰好能完全置换出海绵镉，固液分离得到海绵镉产品；然后加入酸，加入酸的pH值为5，使钼以钼酸铵形式沉淀出来，过滤得到钼酸铵产品；最后将剩余液相蒸发结晶获得硫酸锌产品；
将所述氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物先进行球磨，然后加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度为160g/L，加热到98℃，进行搅拌溶解，使得氢氧化镓溶解得到镓酸钠溶液，进行固液分离得到镓酸钠溶液、氢氧化铟沉淀，镓酸钠溶液在碱性条件下电解得到镓单质；氢氧化铟沉淀用盐酸返溶，用锌板置换回收海绵铟，将海绵铟电解生成单质铟。
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例7
本实施例提供一种脱封的铜铟镓硒太阳能电池的分离方法，包括以下步骤：
A.废芯片准备：
准备10kg脱离了树脂膜(脱封)的铜铟镓硒太阳能电池，铜铟镓硒太阳能电池包括不锈钢衬底和设置于其上的活性材料层；
B.钝化处理：
配置质量百分比浓度为15％的磷酸钠溶液，将10kg脱离了树脂膜的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于50L的磷酸钠溶液中，对铜铟镓硒太阳能电池进行钝化处理，钝化处理的温度为60℃，时间为4小时，不锈钢衬底表面的不锈钢发生钝化反应生成钝化层，得到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与磷酸钠溶液的混合物。钝化层的主要组分为四氧化三铁。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为60％的硝酸溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与磷酸钠溶液的混合物中，搅拌使得混合均匀，混合后不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于混合液中，混合液中的硝酸的质量百分比浓度为30％，温度为35℃，浸泡过程中给以轻微的振荡，持续浸出4小时停止，此时，活性材料层从表面为钝化层的不锈钢衬底脱离，活性材料层中的活性材料多以粉末或碎屑形式进入混合液中，钝化的不锈钢衬底未被破坏，用漏勺捞出钝化的不锈钢衬底。
第一段浸出过程中钝化层不反应，活性材料层的表面部分发生反应，本实施例中的活性材料层中的硒化铜铟镓与磷酸钠在酸性条件下发生反应，硒化铜铟镓、磷酸钠、氢离子反应生成Cu3+、In3+、Ga3+、SeO3 2-、SeO4 2-、H2O。本实施例中的活性材料层还包括氧化锌和硫化镉，氧化锌与氢离子反应生成Zn2+和水，硫化镉与磷酸钠反应生成Cd2+、SO4 2-和水。由于浸泡温度低，所以上述反应缓慢，仅仅活性材料层的表面部分发生反应。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至70℃，持续浸出8小时停止，此时浸泡有活性材料层的混合液变得清澈，活性材料层粉末或碎屑完全溶解在混合液中，得到溶解有活性材料的总溶液，冷却后可以送到后续湿法工序中再回收利用。
通过第二段浸出升温加热后，上述反应速度加快，活性材料层完全溶解。
下述表7为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据铜、铟、镓、硒在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表7可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有80ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。铜、铟、镓、硒浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 In Ga Se Fe
浓度/ppm 340 216 945 80
浸出率 99.2％ 99.7％ 99.5％ 0.1％
表7
D湿法回收
将活性材料层溶解得到的活性材料溶液进行湿法分离，使得活性材料溶液中的活性元素以单质的形式回收。湿法分离的具体步骤为：
①向所述活性材料溶液中加入2倍反应当量的二氧化硫进行还原沉淀，经固液分离得到硒单质产品和第一液相物；
②向所述第一液相物中加入1倍反应当量的浓氨水，生成氢氧化镓、氢氧化铟至完全沉淀，经固液分离得到氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物和第二液相物，所述第二液相物中含有铜的氨络合物、锌的氨络合物、镉的氨络合物、钼酸根；
③向所述第二液相物中加入锌粉，恰好能完全置换出海绵铜，固液分离得到海绵铜产品；再加入锌粉，恰好能完全置换出海绵镉，固液分离得到海绵镉产品；然后加入酸，加入酸的pH值为2，使钼以钼酸铵形式沉淀出来，过滤得到钼酸铵产品；最后将剩余液相蒸发结晶获得硫酸锌产品；
将所述氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物先进行球磨，然后加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度为180g/L，加热到90℃，进行搅拌溶解，使得氢氧化镓溶解得到镓酸钠溶液，进行固液分离得到镓酸钠溶液、氢氧化铟沉淀，镓酸钠溶液在碱性条件下电解得到镓单质；氢氧化铟沉淀用盐酸返溶，用锌板置换回收海绵铟，将海绵铟电解生成单质铟。
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例8
本实施例提供一种脱封的铜铟镓硒太阳能电池的分离方法，本实施例与实施例7中的分离方法的区别为：
D湿法回收
将活性材料层溶解得到的活性材料溶液进行湿法分离，使得活性材料溶液中的活性元素以单质的形式回收。湿法分离的具体步骤为：
①向所述活性材料溶液中加入2倍反应当量的亚硫酸钠进行还原沉淀，经固液分离得到硒单质产品和第一液相物；
m用碱性树脂将第一液相物中的钼酸根提取出来；
②向所述第一液相物中加入1倍反应当量的浓氨水，生成氢氧化镓、氢氧化铟至完全沉淀，经固液分离得到氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物和第二液相物，所述第二液相物中含有铜的氨络合物、锌的氨络合物、镉的氨络合物；
③向所述第二液相物中加入锌粉，恰好能完全置换出海绵铜，固液分离得到海绵铜产品；再加入锌粉，恰好能完全置换出海绵镉，固液分离得到海绵镉产品；最后将剩余液相蒸发结晶获得硫酸锌产品；
将所述氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物先进行球磨，然后加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度为180g/L，加热到90℃，进行搅拌溶解，使得氢氧化镓溶解得到镓酸钠溶液，进行固液分离得到镓酸钠溶液、氢氧化铟沉淀，镓酸钠溶液在碱性条件下电解得到镓单质；氢氧化铟沉淀用盐酸返溶，用锌板置换回收海绵铟，将海绵铟电解生成单质铟。
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例9
本实施例提供一种脱封的铜铟镓硒太阳能电池的分离方法，本实施例与实施例8中的分离方法的区别为：
步骤m用有机胺类萃取剂将第一液相物中的钼酸根提取出来。
实施例10
本实施例提供一种脱封的铜铟镓硒太阳能电池的分离方法，包括以下步骤：
A.废芯片准备：
准备10kg脱离了树脂膜(脱封)的铜铟镓硒太阳能电池，铜铟镓硒太阳能电池包括不锈钢衬底和设置于其上的活性材料层；
B.钝化处理：
将10kg脱离了树脂膜的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于50L的水中，向每升水中通入6L˙min-1臭氧溶液对铜铟镓硒太阳能电池进行钝化处理，钝化处理的温度为50℃，时间为6小时，不锈钢衬底表面的不锈钢发生钝化反应生成钝化层，得到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与臭氧溶液的混合物。钝化层的主要组分为四氧化三铁。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为34％的盐酸溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池与臭氧溶液的混合物中，搅拌使得混合均匀，混合后不锈钢衬底表面钝化的铜铟镓硒太阳能电池浸泡于混合液中，混合液中的盐酸的质量百分比浓度为17％，温度为25℃，浸泡过程中给以轻微的振荡，持续浸出8小时停止，此时，活性材料层从表面为钝化层的不锈钢衬底脱离，活性材料层中的活性材料多以粉末或碎屑形式进入混合液中，钝化的不锈钢衬底未被破坏，用漏勺捞出钝化的不锈钢衬底。
第一段浸出过程中钝化层不反应，活性材料层的表面部分发生反应，本实施例中的活性材料层中的硒化铜铟镓与臭氧在酸性条件下发生反应，硒化铜铟镓、臭氧、氢离子反应生成Cu3+、In3+、Ga3+、SeO3 2-、SeO4 2-、H2O。本实施例中的活性材料层还包括氧化锌和硫化镉，氧化锌与氢离子反应生成Zn2+和水，硫化镉与臭氧反应生成Cd2+、SO4 2-和水。由于浸泡温度低，所以上述反应缓慢，仅仅活性材料层的表面部分发生反应。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至100℃，持续浸出5小时停止，此时浸泡有活性材料层的混合液变得清澈，活性材料层粉末或碎屑完全溶解在混合液中，得到溶解有活性材料的总溶液，冷却后可以送到后续湿法工序中再回收利用。
通过第二段浸出升温加热后，上述反应速度加快，活性材料层完全溶解。
下述表8为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据铜、铟、镓、硒在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表8可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有71ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。铜、铟、镓、硒浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 In Ga Se Fe
浓度/ppm 355 207 950 71
浸出率 99.3％ 99.7％ 99.5％ 0.1％
表8
D湿法回收
将活性材料层溶解得到的活性材料溶液进行湿法分离，使得活性材料溶液中的活性元素以单质的形式回收。湿法分离的具体步骤为：
①向所述活性材料溶液中加入1.8倍反应当量的二氧化硫进行还原沉淀，经固液分离得到硒单质产品和第一液相物；
②向所述第一液相物中加入1.5倍反应当量的浓氨水或液氨，生成氢氧化镓、氢氧化铟至完全沉淀，经固液分离得到氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物和第二液相物，所述第二液相物中含有铜的氨络合物、锌的氨络合物、镉的氨络合物、钼酸根；
③向所述第二液相物中加入锌粉，恰好能完全置换出海绵铜，固液分离得到海绵铜产品；再加入锌粉，恰好能完全置换出海绵镉，固液分离得到海绵镉产品；然后加入酸，加入酸的pH值为6，使钼以钼酸铵形式沉淀出来，过滤得到钼酸铵产品；最后将剩余液相蒸发结晶获得硫酸锌产品；
将所述氢氧化镓和氢氧化铟的沉淀混合物先进行球磨，然后加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度为50g/L，加热到100℃，进行搅拌溶解，使得氢氧化镓溶解得到镓酸钠溶液，进行固液分离得到镓酸钠溶液、氢氧化铟沉淀，镓酸钠溶液在碱性条件下电解得到镓单质；氢氧化铟沉淀用盐酸返溶，用锌板置换回收海绵铟，将海绵铟电解生成单质铟。
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例11
本实施例提供一种脱封的铜铟镓硒太阳能电池的分离方法，本实施例与实施例10中的分离方法的区别为：
本实施例中的B步骤中，向每升水中通入2L˙min-1臭氧溶液对铜铟镓硒太阳能电池进行钝化处理。
下述表9为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据铜、铟、镓、硒在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表9可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有75ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。铜、铟、镓、硒浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 In Ga Se Fe
浓度/ppm 341 215 913 75
浸出率 99.2％ 99.7％ 99.1％ 0.1％
表9
实施例12
本实施例提供一种脱封的铜铟镓硒太阳能电池的分离方法，本实施例与实施例10中的分离方法的区别为：
本实施例中的B步骤中，向每升水中通入10L˙min-1臭氧溶液对铜铟镓硒太阳能电池进行钝化处理。
下述表10为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据铜、铟、镓、硒在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表10可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有70ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。铜、铟、镓、硒浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 In Ga Se Fe
浓度/ppm 352 211 982 70
浸出率 99.2％ 99.7％ 99.7％ 0.1％
表10
实施例13
本实施例提供一种脱封的碲化镉太阳能电池的分离方法，包括以下步骤：
A.废芯片准备：
准备10kg脱离了树脂膜(脱封)的碲化镉太阳能电池，碲化镉太阳能电池包括不锈钢衬底和设置于其上的活性材料层；
B.钝化处理：
配置质量百分比浓度为20％的双氧水溶液，将10kg脱离了树脂膜的碲化镉太阳能电池浸泡于50L的双氧水溶液中，对碲化镉太阳能电池进行钝化处理，钝化处理的温度为40℃，时间为2小时，不锈钢衬底表面的不锈钢发生钝化反应生成钝化层，得到不锈钢衬底表面钝化的碲化镉太阳能电池与双氧水溶液的混合物。钝化层的主要组分为四氧化三铁。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为60％的硝酸溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的碲化镉太阳能电池与双氧水溶液的混合物中，搅拌使得混合均匀，混合后不锈钢衬底表面钝化的碲化镉太阳能电池浸泡于混合液中，混合液中的硝酸的质量百分比浓度为30％，温度为20℃，浸泡过程中给以轻微的振荡，持续浸出10小时停止，此时，活性材料层从表面为钝化层的不锈钢衬底脱离，活性材料层中的活性材料多以粉末或碎屑形式进入混合液中，钝化的不锈钢衬底未被破坏，用漏勺捞出钝化的不锈钢衬底。
第一段浸出过程中钝化层不反应，活性材料层的表面部分发生反应，本实施例中的活性材料层中的碲化镉与双氧水在酸性条件下发生反应，碲化镉、双氧水、氢离子反应生成TeO3 2-、Cd2+、H2O。由于浸泡温度低，所以上述反应缓慢，仅仅活性材料层的表面部分发生反应。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至50℃，持续浸出10小时停止，此时浸泡有活性材料层的混合液变得清澈，活性材料层粉末或碎屑完全溶解在混合液中，得到溶解有活性材料的总溶液，冷却后可以送到后续湿法工序中再回收利用。
通过第二段浸出升温加热后，上述反应速度加快，活性材料层完全溶解。
下述表11为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据碲、镉在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表11可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有75ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。碲、镉浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 Te Cd Fe
浓度/ppm 339 216 75
浸出率 99.2％ 99.7％ 0.1％
表11
D湿法回收
将活性材料层溶解得到的活性材料溶液进行湿法分离，使得活性材料溶液中的活性元素以单质的形式回收。
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例14
本实施例提供一种脱封的碲化镉太阳能电池的分离方法，与实施例13的区别为：
步骤B钝化处理：配置质量百分比浓度为0.5％的次氯酸钠，钝化处理的温度为65℃，时间为5小时。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为20％的硫酸溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的碲化镉太阳能电池与双氧水溶液的混合物中，混合液中的硫酸的质量百分比浓度为10％，温度为30℃，持续浸出6小时停止。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至95℃，持续浸出0.5小时停止。
下述表12为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据碲、镉在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表12可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有58ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。碲、镉浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 Te Cd Fe
浓度/ppm 308 211 58
浸出率 99.1％ 99.7％ 0.1％
表12
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例15
本实施例提供一种脱封的碲化镉太阳能电池的分离方法，与实施例13的区别为：
步骤B钝化处理：配置质量百分比浓度为10％的过氧化钠，钝化处理的温度为95℃，时间为0.5小时。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为20％的盐酸溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的碲化镉太阳能电池与双氧水溶液的混合物中，混合液中的盐酸的质量百分比浓度为10％，温度为40℃，持续浸出2小时停止。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至70℃，持续浸出2小时停止。
下述表13为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据碲、镉在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表13可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有71ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。碲、镉浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 Te Cd Fe
浓度/ppm 323 211 71
浸出率 99.2％ 99.7％ 0.1％
表13
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例16
本实施例提供一种脱封的碲化镉太阳能电池的分离方法，与实施例13的区别为：
步骤B钝化处理：配置质量百分比浓度为5％的亚硝酸钠和磷酸钠，钝化处理的温度为20℃，时间为4小时。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为30％的硝酸溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的碲化镉太阳能电池与双氧水溶液的混合物中，混合液中的硝酸的质量百分比浓度为15％，温度为25℃，持续浸出8小时停止。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至100℃，持续浸出4小时停止。
下述表14为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据碲、镉在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表12可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有75ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。碲、镉浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
表14
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例17
本实施例提供一种脱封的碲化镉太阳能电池的分离方法，与实施例13的区别为：
步骤B钝化处理：配置质量百分比浓度为15％的缓蚀剂Lan826，钝化处理的温度为70℃，时间为10小时。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为24％的盐酸溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的碲化镉太阳能电池与双氧水溶液的混合物中，混合液中的盐酸的质量百分比浓度为12％，温度为35℃，持续浸出5小时停止。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至80℃，持续浸出6小时停止。
下述表15为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据碲、镉在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表15可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有70ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。碲、镉浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 Te Cd Fe
浓度/ppm 330 210 70
浸出率 99.2％ 99.7％ 0.1％
表15
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例18
本实施例提供一种脱封的碲化镉太阳能电池的分离方法，与实施例13的区别为：
步骤B钝化处理：向每升水中通入8L˙min-1臭氧溶液对铜铟镓硒太阳能电池进行钝化处理，钝化处理的温度为80℃，时间为8小时。
C.分步法浸出：
第一段浸出：
将50L的质量百分比浓度为40％的硫酸溶液缓慢加入到不锈钢衬底表面钝化的碲化镉太阳能电池与双氧水溶液的混合物中，混合液中的硫酸的质量百分比浓度为20％，温度为38℃，持续浸出0.5小时停止。
第二段浸出：
对浸泡有活性材料层的混合液，升温至60℃，持续浸出8小时停止。
下述表16为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据碲、镉在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表16可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有75ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。碲、镉浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 Te Cd Fe
浓度/ppm 335 218 75
浸出率 99.2％ 99.7％ 0.1％
表16
D湿法回收
将活性材料层溶解得到的活性材料溶液进行湿法分离，使得活性材料溶液中的活性元素以单质的形式回收。
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例19
本实施例提供一种脱封的碲化镉太阳能电池的分离方法，本实施例与实施例18中的分离方法的区别为：
本实施例中的B步骤中，向每升水中通入2L˙min-1臭氧溶液对碲化镉太阳能电池进行钝化处理。
下述表17为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据碲、镉在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表16可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有75ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。碲、镉浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
表17
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
实施例20
本实施例提供一种脱封的碲化镉太阳能电池的分离方法，本实施例与实施例18中的分离方法的区别为：
本实施例中的B步骤中，向每升水中通入10L˙min-1臭氧溶液对碲化镉太阳能电池进行钝化处理。
下述表18为经过第二段浸出后的溶解有活性材料的总溶液中的各个元素的浓度以及浸出率。通过原子吸收检测出总溶液中的各个元素的浓度。根据碲、镉在溶液中的浸出浓度和各元素在芯片中的含量，经过换算，可计算出浸出率，通过表16可以看出，铁元素在溶液中的浓度很小，仅有75ppm，本实施例中的分离方法几乎未对不锈钢衬底造成腐蚀破坏。碲、镉浸出率都达到了99％以上，基本上全部浸出进入溶液中。
元素 Te Cd Fe
浓度/ppm 345 235 80
浸出率 99.2％ 99.8％ 0.1％
表18
本实施例中的脱封的太阳能电池的分离方法，不锈钢衬底的表面生成钝化层，使得表面钝化的不锈钢衬底在浸泡工序中不被破坏，在不破坏不锈钢衬底的情况下，使得活性材料层与不锈钢衬底分离，不锈钢衬底可继续回收再利用，分离开的活性材料层可继续用于后续的湿法回收工序，本实施例中的分离方法简单，成本低，容易实现。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种脱封的太阳能电池的分离方法，所述太阳能电池包括不锈钢衬底和设置于其上的活性材料层，其特征在于，所述分离方法包括：
通过表面处理剂对所述太阳能电池进行钝化处理，以使所述不锈钢衬底的表面生成钝化层；
利用含有表面处理剂的酸性物质溶液对经所述钝化处理的太阳能电池进行处理，以使不锈钢衬底和活性材料层分离。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的分离方法，其特征在于，所述表面处理剂为双氧水、次氯酸钠、过氧化钠、臭氧、亚硝酸钠、磷酸钠、缓蚀剂Lan826中的任意一种或几种；和/或，
所述酸性物质为硫酸、盐酸、硝酸中的任意一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池的分离方法，其特征在于，在所述表面处理剂为液体或固体的情形下，所述通过表面处理剂对所述太阳能电池进行钝化处理包括：
将所述太阳能电池浸泡于质量百分比浓度为0.5～20％的表面处理剂溶液中，以对所述太阳能电池进行钝化处理；或
在所述表面处理剂为气体的情形下，所述通过第一表面处理剂对所述太阳能电池进行钝化处理包括：
将所述太阳能电池浸泡于水中，向每升水中通入2～10L˙min-1的表面处理剂，对所述太阳能电池进行钝化处理。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池的分离方法，其特征在于，所述钝化处理的温度为20～95℃，时间为0.5～10小时。
5.根据权利要求1、2、4任意一项所述的太阳能电池的分离方法，其特征在于，所述酸性物质溶液中的酸性物质的质量百分比浓度为10～30％。
6.根据权利要求1、2、4任意一项所述的太阳能电池的分离方法，其特征在于，所述利用含有表面处理剂的酸性物质溶液对经所述钝化处理的太阳能电池进行处理的温度为20～40℃，处理时间为0.5～10小时。
7.根据权利要求1、2、4任意一项所述的太阳能电池的分离方法，其特征在于，还包括：取出所述表面为钝化层的不锈钢衬底，对浸泡有所述活性材料层的溶液进行升温加热，以使所述活性材料层溶解。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池的分离方法，其特征在于，所述升温加热的温度为50～100℃，加热时间为0.5～10小时。
9.根据权利要求7所述的太阳能电池的分离方法，其特征在于，还包括：将所述活性材料层溶解后得到的活性材料溶液进行湿法分离，使得所述活性材料溶液中的活性元素以单质或化合物的形式回收。
10.根据权利要求1、2、4、8、9任意一项所述的太阳能电池的分离方法，其特征在于，所述太阳能电池为铜铟镓硒太阳能电池或碲化镉太阳能电池。
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