CN109576495A - 一种太阳能电池片回收处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不会产生二氧化氮和一氧化氮有害气体且节能环保的太阳能电池片回收处理方法。该太阳能电池片回收处理方法通过将太阳能电池片放入盐酸溶液中浸泡一段时间，清洗后放入氢氟酸溶液中浸泡一段时间，接着清洗后放入硝酸溶液中浸泡一段时间，并将得到的含铝酸液与得到的含银酸液混合后，得到氯化银沉淀以及含铝废液，含铝废液通过化学方式转化为氧化铝；得到的去银太阳能电池片清洗干净后得到纯净的硅片，该方法回收的硅片、氯化银、氧化铝可作为阳能电池片生产过程中的原料使用，同时，该回收处理方法回收彻底且不会产生二氧化氮和一氧化氮有害气体，也不会产生各种废液，回收处理更加节能环保。适合在太阳能电池领域推广应用。

Description

一种太阳能电池片回收处理方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，尤其是一种太阳能电池片回收处理方法。
背景技术
随着社会和经济的飞速发展，能源的需要日益增加，化石能源的日趋枯竭和给生态环境造成的污染，严重威胁着社会和经济的可持续发展。因此，迫切需要采用可再生能源进行替代。太阳能作为一种取之不尽，用之不竭的绿色可再生能源，已经在世界范围内得到了广泛的关注。
太阳能电池原理主要是以半导体材料硅为基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质：当掺入硼、磷等杂质时，硅晶体中就会存在着一个空穴，形成n型半导体；同样，掺入磷原子以后，硅晶体中就会有一个电子，形成p型半导体，p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结，当太阳光照射硅晶体后，pn结中n型半导体的空穴往p型区移动，而p型区中的电子往n型区移动，从而形成从n型区到p型区的电流，在pn结中形成电势差，这就形成了太阳能电池。
太阳能电池片的寿命周期一般为25年，当转化效率降低到一定程度时,太阳能电池片失效成为不合格太阳能电池片，需要报废更新合格的太阳能电池片，一般情况下，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，但太阳能电池片报废后产生的固体废弃物也不能够忽视。从2020年之后,我国的太阳能电池的固体废弃物会出现大幅度增长,累计废弃量也逐渐增加，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。同时，在太阳能电池片的生产过程中由于各种各样的原因会产生大量的不合格太阳能电池片，目前，对于使用过后失效的不合格太阳能电池片以及生产过程中产生的不合格太阳能电池片大都是采用集中销毁的方式，太阳能电池片主要含有的材料为硅、银、铝等，硅、银、铝都是太阳能电池片生产过程中所需要的原料，如果直接将不合格太阳能电池片直接销毁，不但会造成原材料的巨大浪费，同时，销毁后的电池片残渣还会对环境产生污染，不环保。现有的废太阳能电池片处理方式都是采用硝酸和氢氟酸混酸直接浸泡电池碎片，得到干净的硅料，这种方式虽然简单易操作，但是，在处理过程中容易产生二氧化氮和一氧化氮有害气体，而且浸泡后的溶液中含有大量的银离子，排出后容易造成造成的水污染，同时也会造成资源的浪费，不够节能环保。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种不会产生二氧化氮和一氧化氮有害气体且节能环保的太阳能电池片回收处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该太阳能电池片回收处理方法，包括以下步骤：
A、将需要回收处理的废太阳能电池片放入盐酸溶液中浸泡一段时间，除去太阳能电池片铝背场的铝层得到去铝太阳能电池片以及含铝酸液，按每300-500L盐酸溶液中放入100kg废太阳能电池片的比例；
B、将经过盐酸溶液浸泡的去铝太阳能电池片清洗后放入氢氟酸溶液中浸泡一段时间，除去去铝太阳能电池片表面的氮化硅反射层，得到去氮化硅太阳能电池片以及酸性废液，按每15-25L氢氟酸溶液中放入100kg去铝太阳能电池片的比例；
C、将经过氢氟酸溶液浸泡的去氮化硅太阳能电池片清洗后放入硝酸溶液中浸泡一段时间，将去氮化硅太阳能电池片表面的银浸出，得到去银太阳能电池片以及含银酸液，按每80-120L硝酸溶液中放入100kg去氮化硅太阳能电池片的比例；
D、将步骤A得到的含铝酸液与步骤C得到的含银酸液混合后，得到氯化银沉淀以及含铝废液，含铝废液通过化学方式转化为氧化铝；
E、将步骤C得到的去银太阳能电池片清洗干净后得到纯净的硅片。
进一步的是，在步骤A中，按每400L盐酸溶液中放入100kg废太阳能电池片的比例。
进一步的是，在步骤B中，按每20L氢氟酸溶液中放入100kg去铝太阳能电池片的比例。
进一步的是，在步骤C中，按每100L硝酸溶液中放入100kg去氮化硅太阳能电池片的比例。
进一步的是，在步骤A中使用的盐酸溶液为浓度为5％。
进一步的是，在步骤B中使用的氢氟酸溶液浓度为0.5％。
进一步的是，在步骤C中使用的硝酸溶液浓度为1.5％。
进一步的是，在步骤A中，将需要回收处理的废太阳能电池片放入盐酸溶液中浸泡的时间为1-1.5小时。
进一步的是，在步骤B中，将经过盐酸溶液浸泡的去铝太阳能电池片清洗后放入氢氟酸溶液中浸泡的时间为2-2.5小时。
进一步的是，在步骤C中，将经过氢氟酸溶液浸泡的去氮化硅太阳能电池片清洗后放入硝酸溶液中浸泡的时间为3-3.5小时。
本发明的有益效果是:该太阳能电池片回收处理方法通过将报废失效以及生产过程中产生的不合格太阳能电池片放入盐酸溶液中浸泡一段时间，除去太阳能电池片铝背场的铝层得到去铝太阳能电池片以及含铝酸液，将经过盐酸溶液浸泡的去铝太阳能电池片清洗后放入氢氟酸溶液中浸泡一段时间，除去去铝太阳能电池片表面的氮化硅反射层，得到去氮化硅太阳能电池片以及酸性废液，将经过氢氟酸溶液浸泡的去氮化硅太阳能电池片清洗后放入硝酸溶液中浸泡一段时间，将去氮化硅太阳能电池片表面的银浸出，得到去银太阳能电池片以及含银酸液，将得到的含铝酸液与得到的含银酸液混合后，得到氯化银沉淀以及含铝废液，含铝废液通过化学方式转化为氧化铝；得到的去银太阳能电池片清洗干净后得到纯净的硅片，所述硅片可重新用于太阳能电池片的加工原料，该方法回收的硅片、氯化银、氧化铝可作为阳能电池片生产过程中的原料使用，不但降低了太阳能电池片加工过程中新原料的使用量，从而降低了太阳能电池片的生产成本，同时，该回收处理方法回收彻底且不会产生二氧化氮和一氧化氮有害气体，也不会产生各种废液，只有一种酸性废液，也该酸性废液中不含重金属离子，只需加碱性溶液中和即可成为无毒无害的液体，回收处理更加节能环保。
具体实施方式
该太阳能电池片回收处理方法，包括以下步骤：
A、将需要回收处理的废太阳能电池片放入盐酸溶液中浸泡一段时间，除去太阳能电池片铝背场的铝层得到去铝太阳能电池片以及含铝酸液，按每300-500L盐酸溶液中放入100kg废太阳能电池片的比例；
B、将经过盐酸溶液浸泡的去铝太阳能电池片清洗后放入氢氟酸溶液中浸泡一段时间，除去去铝太阳能电池片表面的氮化硅反射层，得到去氮化硅太阳能电池片以及酸性废液，按每15-25L氢氟酸溶液中放入100kg去铝太阳能电池片的比例；
C、将经过氢氟酸溶液浸泡的去氮化硅太阳能电池片清洗后放入硝酸溶液中浸泡一段时间，将去氮化硅太阳能电池片表面的银浸出，得到去银太阳能电池片以及含银酸液，按每80-120L硝酸溶液中放入100kg去氮化硅太阳能电池片的比例；
D、将步骤A得到的含铝酸液与步骤C得到的含银酸液混合后，得到氯化银沉淀以及含铝废液，含铝废液通过化学方式转化为氧化铝；
E、将步骤C得到的去银太阳能电池片清洗干净后得到纯净的硅片。
该太阳能电池片回收处理方法通过将报废失效以及生产过程中产生的不合格太阳能电池片放入盐酸溶液中浸泡一段时间，除去太阳能电池片铝背场的铝层得到去铝太阳能电池片以及含铝酸液，将经过盐酸溶液浸泡的去铝太阳能电池片清洗后放入氢氟酸溶液中浸泡一段时间，除去去铝太阳能电池片表面的氮化硅反射层，得到去氮化硅太阳能电池片以及酸性废液，将经过氢氟酸溶液浸泡的去氮化硅太阳能电池片清洗后放入硝酸溶液中浸泡一段时间，将去氮化硅太阳能电池片表面的银浸出，得到去银太阳能电池片以及含银酸液，将得到的含铝酸液与得到的含银酸液混合后，得到氯化银沉淀以及含铝废液，含铝废液通过化学方式转化为氧化铝；得到的去银太阳能电池片清洗干净后得到纯净的硅片，所述硅片可重新用于太阳能电池片的加工原料，该方法回收的硅片、氯化银、氧化铝可作为阳能电池片生产过程中的原料使用，不但降低了太阳能电池片加工过程中新原料的使用量，从而降低了太阳能电池片的生产成本，同时，该回收处理方法回收彻底且不会产生二氧化氮和一氧化氮有害气体，也不会产生各种废液，只有一种酸性废液，也该酸性废液中不含重金属离子，只需加碱性溶液中和即可成为无毒无害的液体，回收处理更加节能环保。
为了在保证去铝效果的同时，进一步降低太阳能电池片的回收成本，在步骤A中，按每400L盐酸溶液中放入100kg废太阳能电池片的比例，盐酸的价格相对便宜，可以大大降低其回收成本，为了保证去铝效果，同时尽量降低成本，所述盐酸溶液浓度为3～7％。进一步的是，为了保证去铝效果，同时尽量降低成本，所述盐酸溶液浓度优选为5％。
为了保证去氮化硅效果，在步骤B中，按每20L氢氟酸溶液中放入100kg去铝太阳能电池片的比例，所述步骤B中使用的氢氟酸溶液浓度为0.2～0.8％，为了使太阳能电池片表面的氮化硅膜全部去除，同时尽量降低成本，所述步骤B中使用的氢氟酸溶液浓度为0.5％。
为了保证去银效果，在步骤C中，按每100L硝酸溶液中放入100kg去氮化硅太阳能电池片的比例，所述步骤C中使用的硝酸溶液的浓度为1～2％，为了使太阳能电池片表面的银全部溶解去除，同时尽量降低成本，所述步骤C中使用的硝酸溶液浓度优选为1.5％。
实施例
将100kg太阳能电池片浸泡于400L浓度为5％的盐酸溶液中1.5小时，直至铝层完全去除；得到去铝太阳能电池片以及含铝酸液，然后将去铝太阳能电池片投入到20L浓度为0.5％的氢氟酸溶液中除去氮化硅，得到去氮化硅太阳能电池片以及酸性废液，酸性废液加入石灰石进行中和，接着将去氮化硅太阳能电池片投入100L浓度为1.5％的硝酸溶液，使银溶解完全得到得到去银太阳能电池片以及含银酸液；把去银太阳能电池片清洗干净后得到纯净的硅片约80kg，回收率约为90％；将到的约400L含铝酸液与得到的约100L含银酸液混合后，得到约1kg氯化银的沉淀以及含铝废液，含铝废液通过化学方式转化为氧化铝，得到约20kg氧化铝回收率约为93％。

Claims (10)

1.一种太阳能电池片回收处理方法，其特征在于包括以下步骤：
A、将需要回收处理的废太阳能电池片放入盐酸溶液中浸泡一段时间，除去太阳能电池片铝背场的铝层得到去铝太阳能电池片以及含铝酸液，按每300-500L盐酸溶液中放入100kg废太阳能电池片的比例；
B、将经过盐酸溶液浸泡的去铝太阳能电池片清洗后放入氢氟酸溶液中浸泡一段时间，除去去铝太阳能电池片表面的氮化硅反射层，得到去氮化硅太阳能电池片以及酸性废液，按每15-25L氢氟酸溶液中放入100kg去铝太阳能电池片的比例；
C、将经过氢氟酸溶液浸泡的去氮化硅太阳能电池片清洗后放入硝酸溶液中浸泡一段时间，将去氮化硅太阳能电池片表面的银浸出，得到去银太阳能电池片以及含银酸液，按每80-120L硝酸溶液中放入100kg去氮化硅太阳能电池片的比例；
D、将步骤A得到的含铝酸液与步骤C得到的含银酸液混合后，得到氯化银沉淀以及含铝废液，含铝废液通过化学方式转化为氧化铝；
E、将步骤C得到的去银太阳能电池片清洗干净后得到纯净的硅片。
2.如权利要求1所述的太阳能电池片回收处理方法，其特征在于：在步骤A中，按每400L盐酸溶液中放入100kg废太阳能电池片的比例。
3.如权利要求2所述的太阳能电池片回收处理方法，其特征在于：在步骤B中，按每20L氢氟酸溶液中放入100kg去铝太阳能电池片的比例。
4.如权利要求3所述的太阳能电池片回收处理方法，其特征在于：在步骤C中，按每100L硝酸溶液中放入100kg去氮化硅太阳能电池片的比例。
5.如权利要求4所述的太阳能电池片回收处理方法，其特征在于：在步骤A中使用的盐酸溶液为浓度为5％。
6.如权利要求5所述的太阳能电池片回收处理方法，其特征在于：在步骤B中使用的氢氟酸溶液浓度为0.5％。
7.如权利要求6所述的太阳能电池片回收处理方法，其特征在于：在述骤C中使用的硝酸溶液浓度为1.5％。
8.如权利要求7所述的太阳能电池片回收处理方法，其特征在于：在步骤A中，将需要回收处理的废太阳能电池片放入盐酸溶液中浸泡的时间为1-1.5小时。
9.如权利要求8所述的太阳能电池片回收处理方法，其特征在于：在步骤B中，将经过盐酸溶液浸泡的去铝太阳能电池片清洗后放入氢氟酸溶液中浸泡的时间为2-2.5小时。
10.如权利要求9所述的太阳能电池片回收处理方法，其特征在于：在步骤C中，将经过氢氟酸溶液浸泡的去氮化硅太阳能电池片清洗后放入硝酸溶液中浸泡的时间为3-3.5小时。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110273069A (zh) * 2019-07-23 2019-09-24 河海大学常州校区 一种hit太阳电池回收预处理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020070122A1 (en) * 2000-10-20 2002-06-13 The University Of Alabama Production, refining and recycling of lightweight and reactive metals in ionic liquids
CN102851506A (zh) * 2012-08-12 2013-01-02 安阳市凤凰光伏科技有限公司 废太阳能电池片退银回收方法
CN105355541A (zh) * 2015-10-23 2016-02-24 乐山新天源太阳能科技有限公司 一种太阳能电池片回收处理方法
CN105436191A (zh) * 2015-12-14 2016-03-30 常州天合光能有限公司 废旧太阳能电池片中高纯硅的回收方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020070122A1 (en) * 2000-10-20 2002-06-13 The University Of Alabama Production, refining and recycling of lightweight and reactive metals in ionic liquids
CN102851506A (zh) * 2012-08-12 2013-01-02 安阳市凤凰光伏科技有限公司 废太阳能电池片退银回收方法
CN105355541A (zh) * 2015-10-23 2016-02-24 乐山新天源太阳能科技有限公司 一种太阳能电池片回收处理方法
CN105436191A (zh) * 2015-12-14 2016-03-30 常州天合光能有限公司 废旧太阳能电池片中高纯硅的回收方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110273069A (zh) * 2019-07-23 2019-09-24 河海大学常州校区 一种hit太阳电池回收预处理方法

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