CN108996600B - 利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，解决了现有技术中废旧太阳能电池的回收利用的问题。本发明利用超细粉碎的方法，制备太阳能电池废料晶体材料粉，经等离子体涂覆加工，将太阳能电池废料晶体材料粉制备到纤维网上，得到具有清洁河涌黑臭水体功能的自清洁网。无需爆气增氧，节能环保，废物利用，工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及环境治理领域，特别是指利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法。
背景技术
太阳能电池板(Solar panel)是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置。太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如:单晶硅，多晶硅， 非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。
当前，晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是最主要的光伏材料，其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中，形成技术封锁、市场垄断的状况。多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。按纯度要求不同，分为电子级和太阳能级。其中，用于电子级多晶硅占55%左右，太阳能级多晶硅占45%，随着光伏产业的迅猛发展，太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展，预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。 1994年全世界太阳能电池的总产量只有69MW，而2004年就接近1200MW，在短短的10年里就增长了17倍。专家预测太阳能光伏产业在二十一世纪前半期将超过核电成为最重要的基础能源之一。
太阳能电池板的使用寿命为20年至30年，具体取决于使用环境。太阳能发电行业将在二三十年的时间内全面爆炸，并对环境造成极大的破坏。根据业界最近的估计，中国将在不到20年的时间里面临世界上最严重的太阳能电池板老化的问题。西安2017首届创新领跑解决方案研讨会报道称，到2050年，中国废弃的光伏组件将达到2000万吨。预计到2034年，光伏组件的累计废弃量将达到70千兆瓦（GW）。
针对加工生产型废料，有的是可以利用的，有的利用起来超污染环境的，主要分两大类：
原生型废硅料是指由多晶硅从拉制单晶硅棒到制作成电子级或太阳能级硅片过程中所产生的报废料，即多晶硅通过拉晶、切片、研磨、抛光等物理方法制成初成品过程中所产生的报废料。这些废料适当清洗并烘干，就可以作为原料重新回炉了。
成品型废硅料是指在空白硅片的基础上通过扩散、外延、氧化、涂层、光刻等化学方法制成半导体芯片过程中产生的报废品。国外是把这些废料当作垃圾处理掉的！
对于废旧太阳能电池而言，如何利用这些废料，还没有好的办法。本发明专利，根据这个实际需求，提出，利用超细粉碎的方法，制备太阳能电池废料晶体材料粉，经等离子体涂覆加工，将太阳能电池废料晶体硅材料粉喷涂到聚丙烯或聚乙烯纤维网上，制备出具有清洁河涌黑臭水体功能的自清洁网。
发明内容
本发明提出利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，解决了现有技术中废旧太阳能电池的回收利用的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，包括以下步骤：
（1）太阳能电池电池板废料晶体材料粉的制备；
（2）太阳能电池电池板废料晶体材料粉经等离子喷涂方法制备太阳能电池电池板废料晶体材料粉改性纤维网；
（3）将太阳能电池电池板废料晶体材料粉改性纤维网置于河涌水面，完成黑臭水体的整治方法。
所述的利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，所述步骤（1）的操作为：太阳能电池电池板废料经超微粉碎机粉碎加工，太阳能电池电池板废料晶体材料粉的粒度为0.1-10μm。
所述的利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，所述步骤（2）中等离子喷涂方法为通过等离子体喷涂机制备太阳能电池电池板废料晶体材料粉改性纤维表面，制备太阳能电池电池板废料晶体材料粉改性纤维网。
所述的利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，所述等离子体喷涂法为使用等离子体喷涂机，将粉体表面改性并加热，具有高温的改性粉体高速喷涂到纤维网的纤维表面，粉体与纤维结合成一体。
所述的利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，所述步骤（2）中等离子喷涂方法为通过等离子体喷涂制网法制备太阳能电池电池板废料晶体材料粉改性纤维网。
所述的利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，所述等离子体喷涂网 直接放置在河涌水体表面漂浮、定位，在自然光的照射下直接处理黑臭水体 。
特别的，对于有机薄膜太阳能电池而言，包括以下步骤：收集太阳能电池薄膜，利用超声波压花机拉伸成薄膜网，然后将太阳能电池电池板废料晶体材料粉通过等离子方法涂覆在薄膜网上，即得太阳能电池电池板废料晶体材料粉纤维网。
本发明的有益效果在于：
本发明利用超细粉碎的方法，制备太阳能电池废料晶体材料粉，经等离子体涂覆加工，将太阳能电池废料晶体材料粉制备成纤维网上，得到具有清洁河涌黑臭水体功能的自清洁网。无需爆气增氧，节能环保，废物利用，工艺简单。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，步骤如下：
制备太阳能电池电池板废料晶体硅材料粉到1微米大小。利用等离子体喷涂装置制备含太阳能电池电池板废料晶体硅材料粉涂覆纤维网。将太阳能电池电池板废料晶体硅材料粉涂覆纤维网置于河涌水面，对河涌黑臭水体进行整治。
实施例2
本实施例的利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，步骤如下：
制备太阳能电池电池板废料晶体硅材料粉到0.5微米大小。利用等离子体喷涂装置制备含太阳能电池电池板废料晶体硅材料粉改性纤维制备母粒，用该母粒制备纤维，并用该纤维制备网。将太阳能电池电池板废料晶体硅材料粉纤维网置于河涌水面，对河涌黑臭水体进行整治。实施例3
本实施例的利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，步骤如下：
薄膜型太阳能电池，直接利用超声波压花拉伸成网装置制成网。该网使用前用等离子体涂覆改性装置涂覆太阳能电池板废料晶体硅材料粉，提高网的亲水性。将太阳能电池电池板废料晶体硅材料粉纤维网置于河涌水面，对河涌黑臭水体进行整治。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）太阳能电池电池板废料晶体材料粉的制备；
（2）太阳能电池电池板废料晶体材料粉经等离子喷涂方法制备太阳能电池电池板废料晶体材料粉改性纤维网；
（3）将太阳能电池电池板废料晶体材料粉改性纤维网置于河涌水面，完成黑臭水体的整治方法；
所述步骤（1）的操作为：太阳能电池电池板废料经粉碎机粉碎加工，太阳能电池电池板废料晶体材料粉的粒度为0.1-10μm；
所述步骤（2）中等离子喷涂方法为通过等离子体喷涂机制备太阳能电池电池板废料晶体材料粉改性纤维表面，制备太阳能电池电池板废料晶体材料粉改性纤维网。
2.如权利要求1所述的利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，其特征在于：所述等离子体喷涂法为使用等离子体喷涂机，将太阳能电池电池板废料晶体材料粉表面改性并加热得改性粉体，具有高温的改性粉体高速喷涂到纤维网的纤维表面，使改性粉体与纤维结合成一体。
3.如权利要求1所述的利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，其特征在于：所述步骤（2）中等离子喷涂方法为通过等离子体喷涂制网法制备太阳能电池电池板废料晶体材料粉改性纤维网。
4.如权利要求1所述的利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，其特征在于，包括以下步骤：收集太阳能电池薄膜，利用超声波压花机拉伸成薄膜网，然后将太阳能电池电池板废料晶体材料粉通过等离子方法涂覆在薄膜网上，即得太阳能电池电池板废料晶体材料粉纤维网。
5.如权利要求1-4任一项所述的利用太阳能电池废料整治河涌黑臭水体的方法，其特征在于：所述等离子体喷涂网直接放置在河涌水体表面漂浮、定位 ，在自然光的照射下直接处理黑臭水体。
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