CN111640697A - 一种分离太阳能组件内eva和电池片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分离太阳能组件内EVA和电池片的方法，包括1)通过拆框机拆除太阳能组件的铝边框；2)对无框组件进行加热，手动撕掉TPT背板；3)EVA划伤处理；4)脆化EVA；5)剥离EVA与超白玻璃；6)剥离EVA和电池片；7)电池片检测分类，对取出的电池片进行重新检测，合格的电池片重新封装组件，对电学性能不合格或已破损的电池片，利用湿法金属溶解和提取工艺，提取出其中的银和铝等金属，并得高纯的硅片。本发明创新地提出了低温脆化EVA的方法，利用EVA在低温(玻璃态温度)以下，脆化开裂的性质，实现EVA与电池片解离，并在低温状态下，通过机械力最终剥离出完整无损的电池片。
Description
技术领域
本发明涉及一种分离太阳能组件内EVA和电池片的方法。
背景技术
晶体太阳能电池组件从上到下一般的结构为由超白钢化玻璃、EVA、太阳能电池片、EVA和TPT背板组成。
在太阳能电池组件生产过程中，在层压后，EL检测如果出现个别电池片有隐裂或较暗的情况，需要对组件进行降级，这里的主要原因是无法把合格的电池片完整取出，从而重新封装；在太阳能级电池组件回收过程中，如果组件内的有完整结构、效率满足当前需要且衰减极少的电池片，可考虑完整取出，将有比较大的经济价值。
由于单纯的使用手工和借助工具无法达到将太阳能电池板拆解,进而获得完整电池片的目的，所以很多学者和研究人员对太阳能电池的拆解方法进行了探索。拆解的核心是如何有效地破坏EVA胶膜。目前常用的方法分为两类，利用有机溶剂使EVA胶膜溶解或者利用高温使EVA胶膜发生热解，即湿式拆解法或干式拆解法。
湿式拆解法最主要问题是，有机溶剂价格昂贵，且大多数有机溶剂有毒；干式拆解法主要采用高温，一般采用400-500℃，使EVA热解炭化，从而分离玻璃和干净的电池片，但高温会破坏太阳能电池内PN结、金属电极和汇流条等等，无法获得可用电池片。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种分离太阳能组件内EVA和电池片的方法。
一种分离太阳能组件内EVA和电池片的方法，包括以下步骤：
1)通过拆框机拆除太阳能组件的铝边框；
2)对无框组件进行加热，EVA发软，TPT背板无变化，手动撕掉TPT背板；
3)EVA划伤处理：维持155℃，用刀片组对EVA进行划伤，根据电池片的分布，控制不同位置的划伤深度，在无电池片的地方划伤至超白玻璃，在有电池片位置的划伤，控制划伤深度不能划到电池片；刀片组对组件进行横竖两道十字型切伤；
4)脆化EVA：余下的超白玻璃+EVA+电池片的系统放入低温系统中，保温一段时间；
5)剥离EVA与超白玻璃：把4)中经低温处理后的组件迅速放置入常温系统中，超白玻璃放置最下层，用直径为0.06-0.4mm的切割用钢线，沿超白玻璃与脆化后的EVA之间贴着超白玻璃一面进行运动，用钢线使EVA与超白玻璃进行分离；
6)剥离EVA和电池片，电池片反面的EVA由于深冷前已有划伤，脆化后易于自我剥落，从而可以使电池片从EVA里剥离出来；同时焊带和汇流带可以剪断，以取出单独的电池片；
7)电池片检测分类，对取出的电池片进行重新检测，合格的电池片重新封装组件，对电学性能不合格或已破损的电池片，利用湿法金属溶解和提取工艺，提取出其中的银和铝等金属，并得高纯的硅片。
优选的,步骤2)中，加热的参数为：温度在155℃左右，保温0-40min。
优选的,所述步骤5)中，控制切割用钢丝的张力在10N。
优选的,步骤3)中，刀片组中刀片的间隔为1-10mm，划伤深度为0.15-0.2mm。
优选的,步骤4)中，低温系统的温度参数为：-40℃～-170℃，保温0-30min。
有益效果：
针对湿式拆解法或干式拆解法存在的问题，本发明创新地提出了低温脆化EVA的方法，该方法的原理在于：利用EVA在低温(玻璃化温度)以下，脆化开裂的性质，实现EVA与电池片解离，并在低温状态下，通过机械力最终剥离出完整无损的电池片。
本申请利用EVA在其玻璃态(玻璃化温度以下)时性能发生较大变化，脆化开裂，而太阳能电池片在该温度下无失效的现象，从而无损地取出完整的太阳能电池。通过低温脆化，克服了目前湿法可无损地溶解EVA无损取出电池片，但有机溶剂较贵、有毒以及溶解周期较长等问题，而干法虽然快捷成本低，但无法无损取出电池片。
附图说明
图1是一种分离太阳能组件的总体结构示意图；
1.超白玻璃 2.上层EVA 3.电池片 4.下层EVA 5.背板。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
对光伏电站运维过程中发现的“热斑”报废的组件，60片340W单晶组件进行处理。
1)首先进行拆边框处理，一般用专用的拆框机进行。
拆除铝边框之后的组件的结构如图1所示，(其中，电池片是被上下两层EVA包裹在里面，两层EVA之间没有气泡)。
2)对无框组件进行加热，温度在155℃左右保温0-40min，EVA发软，TPT背板无变化，手动撕掉TPT背板。
3)EVA划伤处理：维持155℃，用刀片组对EVA进行划伤，根据电池片的分布，控制不同位置的划伤深度，在无电池片的地方(如电池片之间间隙)划伤到超白玻璃，对有电池片位置的划伤，控制划伤深度不能划到电池片，例如深度控制到0.15-0.2mm；刀片组中刀片的间隔为1-10mm，比如3mm，但在无电池片的每个区域都需要布刀片；刀片组对组件进行横竖两道十字型切伤。
4)脆化EVA：余下的超白玻璃+EVA+电池片的系统放入-40℃～-150℃的低温系统，保温0-10min。
5)剥离EVA与超白玻璃：把4)中低温组件迅速放置入常温系统，玻璃在下，用直径为0.35mm的切割用钢线，张力为10N，沿玻璃与脆化EVA之间贴着玻璃运动，用钢线使EVA与玻璃进行分离。
6)剥离EVA和电池片，电池片反面的EVA由于深冷前已有划伤，脆化后易于自我剥落，从而可以使电池片从EVA里剥离出来；同时焊带和汇流带可以剪断，取了单独的电池片。
7)切断电池片之间的焊带和汇流带等，取出单个电池片，对电池片进行检测，得到合格的电池片52片，其他电池片报废湿法提取金属。
该案例共取得52片合格单晶电池片、一块超白玻璃盖板、铝框、8片废旧电池片，废旧电池片后续进行湿法提取其中的金属和硅料。
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)
1.一种分离太阳能组件内EVA和电池片的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)通过拆框机拆除太阳能组件的铝边框；
2)对无框组件进行加热，EVA发软，TPT背板无变化，手动撕掉TPT背板；
3)EVA划伤处理：维持155℃，用刀片组对EVA进行划伤，根据电池片的分布，控制不同位置的划伤深度，在无电池片的地方划伤至超白玻璃，在有电池片位置的划伤，控制划伤深度不能划到电池片；刀片组对组件进行横竖两道十字型切伤；
4)脆化EVA：余下的超白玻璃+EVA+电池片的系统放入低温系统中，保温一段时间；
5)剥离EVA与超白玻璃：把4)中经低温处理后的组件迅速放置入常温系统中，超白玻璃放置最下层，用直径为0.06-0.4mm的切割用钢线，沿超白玻璃与脆化后的EVA之间贴着超白玻璃一面进行运动，用钢线使EVA与超白玻璃进行分离；
6)剥离EVA和电池片，电池片反面的EVA由于深冷前已有划伤，脆化后易于自我剥落，从而可以使电池片从EVA里剥离出来；同时焊带和汇流带可以剪断，以取出单独的电池片；
7)电池片检测分类，对取出的电池片进行重新检测，合格的电池片重新封装组件，对电学性能不合格或已破损的电池片，利用湿法金属溶解和提取工艺，提取出其中的银和铝等金属，并得高纯的硅片。
2.根据权利要求1所述的一种分离太阳能组件内EVA和电池片的方法，其特征在于,步骤2)中，加热的参数为：温度在155℃左右，保温0-40min。
3.根据权利要求1所述的一种分离太阳能组件内EVA和电池片的方法，其特征在于,所述步骤5)中，控制切割用钢丝的张力在10N。
4.根据权利要求1所述的一种分离太阳能组件内EVA和电池片的方法，其特征在于,步骤3)中，刀片组中刀片的间隔为1-10mm，划伤深度为0.15-0.2mm。
5.根据权利要求1所述的一种分离太阳能组件内EVA和电池片的方法，其特征在于,步骤4)中，低温系统的温度参数为：-40℃～-170℃，保温0-30min。
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