CN111804716A - 拆解太阳电池组件的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种拆解太阳电池组件的设备和方法，拆解太阳电池组件的设备包括有低温处理装置，收集输送装置，碾搓装置和分离装置。本发明在常压下通过低温处理装置制造的低温环境,利用背板、下铺EVA膜和铝背场涂层之间不同热胀冷缩及不同的相态转变点等物理特性,来实现非破坏性的高效率无残胶地拆解，得到太阳电池组件完整背板、完整下铺EVA膜及其上铝背场涂层。通过碾搓装置将电池片和上盖EVA膜从玻璃表面击碎并拆解下来，得到低残胶率的完整玻璃、硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和上盖EVA粉末，并经由分离装置将不同材质进行分离分选，实现了对废弃太阳电池组件的环保拆解和分类回收。

Description

拆解太阳电池组件的设备和方法

技术领域

本发明涉及太阳电池回收领域，具体地说是一种拆解太阳电池组件的设备和方法。

背景技术

光伏发电市场迅猛发展，这就要求对寿命期后光伏组件，尤其是占据世界市场份额达80%以上的晶硅电池组件及其组分（玻璃、硅、铜、铝、银、塑料等）进行无害化处理、乃至回收利用，可缓解光伏器件原材料短缺问题，并降低资源浪费与生态环境污染。

国际上，欧洲和日本能源行业对光伏组件回收与无害化处理技术及管理体系开展了深入研究，并已将其纳入法规政策。2012年，欧盟会议正式更改“废弃电气和电子设备”规章，将光伏组件列为废弃电子设备，必须进行收集和回收利用。

当前的研究热点之一是酸解或有机溶剂溶解法。比利时BP solar公司提出酸解技术，即将无背板电池片组成的组件浸泡在60℃硝酸中；热酸反应将电池片和玻璃中间的EVA交联塑料溶解，而电池片上银栅线和铝浆等成分也同时浸出，从而得到完整硅片和玻璃。日本东京大学Doi等采用有机化学方法，筛选发现采用三氯乙烯作为溶剂，在80℃下可有效溶解EVA膜。此法必须对组件加压，需要7天以上的时间。韩国Kim等通过有机溶剂辅助超声方法来提高溶解速率，研究了不同溶剂浓度、温度、超声波功率和超声辐射时间等条件对溶解反应的影响。发现在450W超声波功率，温度为70℃下，EVA膜在3mol/L甲苯中1h即可完全溶解。无机酸或有机溶剂溶解法可得到完整硅片和玻璃，但也出现耗酸量大、产生大量有毒气体、有机废液等二次废弃物处理的问题。

热解法也被应用于晶硅组件回收研究中。瑞士能源公司利用高温流化床法，在450℃的氮气氛中45min可将EVA膜及背板去除，进而回收玻璃和电池片。该法原理是利用细沙在高温流化床内随高温N₂气体流动，细沙处于滚烫流动状态，具有液体性质，通过机械力作用使流化床内EVA和背板气化，且废气以二次燃烧法作为反应器热源可得到处理及再利用。德国Deutsche Solar AG公司的固定容器热处理技术，以600℃马弗炉或焚烧炉将塑料类组分（EVA、背板等）全部热处理掉，后续再分离电池片、玻璃和合金边框等。热解法分离电池各组分，其效率较高，但高能耗、并且显著的热解废气和后续刻蚀恢复完整硅片的废液污染等问题不可忽视。

研究表明，热解超过500℃所得油相产物主要为碳原子个数在1-30之间的烯烃、烷烃的长链和直链异构体；气相产物为短链烯烃、烷烃等。油相和气相产物大部分具有污染性。另外，日本学者Katsuya等发现热解过程中EVA受热膨胀导致薄电池片易受力破碎；PVCycle也指出，当电池厚度小于200微米时，热处理技术已无法得到完整硅片。有机溶解与热处理联用法也有报道（韩国忠南国立大学Kim等），但工艺过于复杂。

现有技术采用热解法或溶剂法除去EVA胶膜和背板，再分离电池片和玻璃，但存在废气、废液污染问题，且溶剂法处理时间为几个小时至几天。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种拆解太阳电池组件的设备，以解决现有技术中难以获得完整玻璃、背板、下铺EVA膜和铝背场涂层，以及玻璃表面残胶率高的问题。

本发明的目的之二就是提供一种拆解太阳电池组件的方法，以解决现有技术中拆解太阳电池组件容易产生废水废气的问题。

本发明的目的之一是这样实现的：一种拆解太阳电池组件的设备，包括有低温处理装置、收集输送装置、碾搓装置和分离装置；

所述低温处理装置用于对太阳电池组件进行低温拆解，使背板、粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜从太阳电池组件上拆解下来，然后将太阳电池组件送至收集输送装置；

所述收集输送装置接收所述低温处理装置输送的太阳电池组件，将太阳电池组件的背板、粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜抓取收集后，把剩余组件送至碾搓装置；

所述碾搓装置接收所述收集输送装置输送的剩余组件，将太阳电池组件未被低温拆解的上盖EVA膜和粘附在上盖EVA膜上的电池片从玻璃表面击碎并碾搓下来，将碾搓后得到的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末送至分离装置；

所述分离装置接收所述碾搓装置输送的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末，并将其进行分离分选。

进一步地，本发明可以按如下技术方案实现：

还包括有送料装置，用于将太阳电池组件送至低温处理装置；在所述送料装置、低温处理装置、收集输送装置、碾搓装置上均设置有向下一个装置传送太阳电池组件的传送平台，所述传送平台包括传送电机和由所述传送电机带动的传送带，所述传动带的宽度与太阳电池组件宽度相等。

所述低温处理装置包括有腔体以及设置在所述腔体内的第二传送平台、制冷器和温度传感器，在所述腔体两个侧面相对应的位置设置有入料口和出料口，在所述腔体上设置有制冷器的冷温注入口，腔体内温度调节范围在-80℃至-150℃之间。

所述制冷器为液氮制冷器或自复叠式制冷器。

所述收集输送装置包括有第三传送平台、升降台、用于驱动所述升降台移动的驱动机构和设置在所述升降台上的多个真空吸盘；所述升降台在所述驱动机构的带动下通过真空吸盘吸附被拆下的部分组件后，带动真空吸盘和其所吸附的被拆组件向上升实现抓取，然后所述驱动机构带动升降台和被拆组件移离所述第三传送平台，将被拆组件收集。

所述碾搓装置包括有腔体以及设置在腔体内的第四传送平台、固定在所述第四传送平台上方并与进料方向平行的导轨、可沿导轨移动并与导轨在水平方向上垂直的吊杆、均匀排列在吊杆上的多个旋转电机和由旋转电机带动旋转的刷头向下的金属刷；所述旋转电机的输出轴均竖直向下设置；在所述腔体两个侧面相对的位置设置有入料口和出料口。

所述导轨与太阳电池组件等长，所述吊杆与太阳电池组件等宽，吊杆沿导轨的运动速度为0.2-2米/分；所述旋转电机有5-10个，带动旋转杆伸缩，并带动旋转杆和位于旋转杆头部的金属刷旋转；所述金属刷的直径为10-20cm，其旋转转速为200-2000rpm。

所述分离装置包括有与所述碾搓装置腔体连通的送料风道、设置在所述分离装置上产生高速气流的负压机构和对硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末进行分选的振动筛；在所述振动筛上设置有网孔孔径由上到下依次减小的多层筛网。

本发明的目的之二是这样实现的：一种拆解太阳电池组件的方法，包括如下步骤：

a、置备权利要求1所述的拆解太阳电池组件的设备，将太阳电池组件的玻璃面向下放置在低温处理装置内，然后将低温处理装置的进料口和出料口关闭；

b、在低温处理装置内设置-80℃至-150℃之间的低温环境，将太阳电池组件在低温处理装置内静置冷冻2-10分钟，背板、粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜被完整拆解下来，然后太阳电池组件被传送至收集输送装置；

c、收集输送装置的将太阳电池组件的背板、粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜抓取收集后，把剩余组件送至碾搓装置；

d、碾搓装置将太阳电池组件未被低温拆解的上盖EVA膜和粘附在上盖EVA膜上的电池片从玻璃表面击碎并碾搓下来，将碾搓后得到的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末送至分离装置；

e、分离装置接收碾搓装置输送的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末，并将其进行分离分选。

进一步地，本发明可以按如下技术方案实现：

在步骤c中，所述收集输送装置包括有第三传送平台、升降台、用于驱动所述升降台移动的驱动机构和设置在升降台上的多个真空吸盘；

具体的方法是：收集输送装置的驱动机构带动升降台移动到组件正上方，升降台带动真空吸盘向下，将被拆解下的背板抓取，升降台上升带动真空吸盘和其抓取物上升，驱动机构带动升降台移离第三传送平台，真空吸盘释放背板实现收集；驱动机构再次带动升降台移动到组件正上方，升降台带动真空吸盘向下，将被拆解下的粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜抓取，升降台上升带动真空吸盘和其抓取物上升，驱动机构带动升降台移离第三传送平台，真空吸盘释放粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜实现收集；收集输送装置的第三传送平台将剩余的玻璃、粘附在玻璃上的上盖EVA膜和粘附在上盖EVA膜上的电池片传送至碾搓装置，然后将碾搓装置进料口和出料口关闭；

在步骤d中，所述碾搓装置包括有腔体以及设置在腔体内的第四传送平台、固定在第四传送平台上方并与进料方向平行的导轨、可沿导轨移动并与导轨在水平方向上垂直的吊杆、均匀排列在吊杆上的多个旋转电机和由旋转电机带动旋转的刷头向下的金属刷；在所述腔体两个侧面相对的位置设置有入料口和出料口；

具体的方法是：将碾搓装置进料口和出料口关闭，碾搓装置的吊杆位于出料口方向的电池组件的一端，悬挂的多个旋转电机的旋转杆下降，带动旋转杆下方的旋转金属刷贴近剩余组件的电池片，多个金属刷完全覆盖电池片的一个条状区域，金属刷通过旋转碾搓将该条状区域的电池片和粘附电池片的上盖EVA膜从玻璃表面击碎并拆解下来，然后吊杆沿导轨向进料口方向移动，带动多个金属刷覆盖电池片下一个条状区域并碾搓击碎电池片和上盖EVA膜，依次移动碾搓直至碾搓完整块组件，得到硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带、上盖EVA膜粉末和完整玻璃，玻璃通过碾搓装置的出料口被传送出去并被收集；

在步骤e中，所述分离装置包括有与所述碾搓装置腔体连通的送料风道、设置在所述分离装置上产生高速气流的负压机构和对硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末进行分选的振动筛；在所述振动筛上设置有网孔孔径由上到下依次减小的多层筛网；

具体的方法是：开启分离装置的负压机构，产生高速气流，气流带动碾搓装置腔体内的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和上盖EVA膜粉末进入振动筛的第1层筛网，振动筛在底座电机的带动下进行水平及垂直振动筛选，依据颗粒大小实现分级，在第1层筛网和第2层筛网获得金属焊带和金属汇流带，在第3层筛网和第层4筛网获得上盖EVA粉末，在第5层筛网、第6层筛网和振动筛底盘获得硅片颗粒，实现对太阳电池的拆解和分类。

本发明在常压下通过低温处理装置制造的低温环境,利用背板、下铺EVA膜和铝背场涂层之间不同热胀冷缩及不同的相态转变点等物理特性,来实现非破坏性的高效率无残胶地拆解，得到太阳电池组件完整背板、完整下铺EVA膜及其上铝背场涂层。通过碾搓装置将电池片和上盖EVA膜从玻璃表面击碎并拆解下来，得到低残胶率的完整玻璃、硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和上盖EVA膜粉末，并经由分离装置将不同材质进行分离分选，实现了对于废弃太阳电池组件的环保拆解和分类回收。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是碾搓装置里导轨和吊杆的俯视图。

图3是吊杆、旋转电机和旋转杆的结构示意图。

图中：1、第一传送平台，102、第二传送平台，103、第三传送平台，104、第四传送平台，2、低温处理装置，3、旋转杆，4、金属刷，5、底座电机，6、入料口，7、温度传感器，8、冷温注入口，9、制冷器，10、出料口，11、真空吸盘，12、碾搓装置，13、导轨，14、旋转电机，15、送料风道，16、离心风机，17、振动筛， 18、第1层筛网，19、第2层筛网，20、第3层筛网，21、第4层筛网，22、第5层筛网，23、第6层筛网，24、底盘，25、吊杆，26、升降台，27、驱动机构，28、太阳电池组件，281、背板，282、下铺EVA膜，283、电池片，284、上盖EVA膜，285、玻璃。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明的设备包括有送料装置、低温处理装置2，收集输送装置，碾搓装置12和分离装置。太阳电池组件28包括有背板281、下铺EVA膜282、电池片283、上盖EVA膜284和玻璃285五层构造，其中电池片283包括有铝背场涂层、金属汇流带、金属焊带和电池片本体。

在送料装置、低温处理装置2、收集输送装置、碾搓装置12上均设置有向下一个装置传送太阳电池组件28的传送平台，该传送平台包括传送电机和由传送电机带动的传送带，传送带的宽度与太阳电池组件28宽度相等。在上述装置上的传送平台1均可独立完成传送工作。送料装置可以由第一传送平台1来实现本实施方式，还可以由其他已知的能够实现送料的装置来实现，送料装置利用第一传送平台1将太阳电池组件28送至低温处理装置2。

低温处理装置2与送料装置相接，即送料装置里的第一传送平台1的末端与低温处理装置2里的第二传送平台102的前端相临近，以便于接收送料装置输送的太阳电池组件28，对太阳电池组件28进行低温拆解，使背板281、粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜282从太阳电池组件上拆解下来，然后将太阳电池组件28送至收集输送装置。低温处理装置2包括有腔体以及设置在腔体内的第二传送平台102、制冷器9和温度传感器7，在腔体两个侧面相对的位置设置有入料口6和出料口10，在腔体上设置有制冷器9的冷温注入口8，腔体内温度调节范围在-80℃至-150℃之间。制冷器9为液氮制冷器或自复叠式制冷器，在上侧的冷温注入口8为液氮注入口或自复叠制冷导气口。低温处理装置2将太阳电池组件28进行低温拆解后送至收集输送装置。

收集输送装置与低温处理装置2相接，即低温处理装置2里的第二传送平台102的末端与收集输送装置2里的第三传送平台103的前端相临近，以便于接收低温处理装置2输送的太阳电池组件28，将太阳电池组件的背板281、粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜282抓取收集后，把剩余组件送至碾搓装置12。收集输送装置包括有第三传送平台103、升降台26、用于驱动升降台26移动的驱动机构27,设置在升降台26上的多个真空吸盘11，其中，真空吸盘11均布在升降台26下方并吸口向下，真空吸盘11的数量为有4—10个。驱动机构27用于控制升降台26到组件正上方，在升降台26向下降时，带动真空吸盘11将低温拆解下的太阳电池组件28的背板281、粘附有电池片283铝背场涂层的下铺EVA膜282进行吸附，然后驱动机构27带动升降台26和被拆组件移离第三传送平台103，将被拆组件收集。具体的操作为升降台26带动真空吸盘11和其所吸附的被拆的部分组件向上升实现抓取，并移离收集，即驱动机构27控制升降台26传动到收集区正上方，真空吸盘11释放被拆的部分组件，实现被拆下的部分组件的收集。收集输送装置将剩余组件送至碾搓装置12。

碾搓装置12与收集输送装置相接，即收集输送装置里的第三传送平台103的末端与碾搓装置12里的第四传送平台104的前端相临近，以便于接收收集输送装置输送的剩余组件，将太阳电池组件28未被低温拆解的上盖EVA膜284和粘附在上盖EVA膜284上的电池片283从玻璃285表面击碎并碾搓下来后送至分离装置。碾搓装置12包括有腔体以及设置在腔体内的第四传送平台104，如图2和图3所示，导轨13固定在第四传送平台104上方并与进料方向平行，根据需要可设置两个并行的导轨25，吊杆25可沿导轨13移动并与导轨13在水平方向上垂直，多个旋转电机14均匀排列在吊杆25上，金属刷4由旋转电机14的旋转杆3带动旋转，金属刷4刷头向下设置。旋转电机14的输出轴均竖直向下设置，即电机呈悬挂状态设置在吊杆25上。在腔体两个侧面相对的位置设置有入料口6和出料口10。导轨13与太阳电池组件28等长，吊杆25与太阳电池组件28等宽，吊杆25沿导轨的运动速度为0.2-2米/分。旋转电机14有5-10个，带动旋转杆3伸缩，带动旋转杆3和位于旋转杆3头部的金属刷4旋转。金属刷4的直径为10-20cm，其旋转转速为200-2000rpm。

吊杆25位于出料口方向的电池组件的一端，悬挂的多个旋转电机14的旋转杆下降，带动旋转杆下方的旋转金属刷4贴近剩余组件的电池片283，多个金属刷4完全覆盖电池片283的一个条状区域，金属刷4通过旋转碾搓将该条状区域的电池片283和粘附电池片283的上盖EVA膜284从玻璃285表面击碎并拆解下来，然后吊杆25沿导轨13向进料口方向移动，带动多个金属刷4覆盖电池片283下一个条状区域并碾搓击碎电池片283和上盖EVA膜284，依次移动碾搓直至碾搓完整块组件，得到硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带、上盖EVA膜284粉末和完整玻璃285，玻璃285通过碾搓装置12的出料口被传送出去并被收集，碾搓装置12将上盖EVA膜284和粘附在上盖EVA膜284上的电池片283从玻璃285表面击碎并拆解下来后送至分离装置。其中，低温处理装置和碾搓装置12的腔体由304钢构成，均为长方体腔体。

分离装置与碾搓装置12相接，即通过送风道15与碾搓装置12相连通，来接收碾搓装置12输送的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末，并将其进行分离分选。分离装置包括有与碾搓装置12腔体连通的送料风道15、设置在分离装置上产生高速气流的负压机构和对硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末进行分选的振动筛17。其中，负压机构为设置在分离装置顶部的离心风机16，离心风机16产生高速气流、带动被碾搓成碎片的组件进入多层振动筛17。振动筛17包括有筛体、多层筛网和底座电机5。底座电机5带动振动筛水平及垂直振动进行筛分；在振动筛17上设置有网孔孔径由上到下依次减小的多层筛网。可根据需要设置6层筛网，多层筛网的网孔孔径由上到下依次减小的，孔径依次为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.500mm、0.212mm和0.106mm。振动筛17依据颗粒大小实现分级，在第1层筛网18和第2层筛网19获得金属焊带和金属汇流带，在第3层筛网20和第层4层筛网21获得上盖EVA膜284粉末，在第5层筛网22和第6层筛网23和底盘24获得电池片283的硅片颗粒，实现了对硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA粉末的分离分选。

实施例2

本发明的拆解太阳电池组件28的方法包括如下步骤：

a、置备实施例1所述的拆解太阳电池组件28的设备，将太阳电池组件28的玻璃285面向下放置在送料装置的第一传送平台1上，该第一传送平台1以及低温处理装置内的第二传送平台102启动传送，将太阳电池组件28通过低温处理装置2的进料口送入低温处理装置2腔体内的第二传送平台102上，第一传送平台1、第二传送平台102停止运转，再将低温处理装置2的进料口和出料口10关闭。

b、低温处理装置2通过液氮注入口或自复叠制冷导气口，在腔体内实现在-80℃至-150℃之间的可调温度，太阳电池组件28在腔体内静置冷冻2-10min，背板281、粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜282被完整拆解下来，此时第二传送平台102和收集输送装置内的第三传送平台103启动传送，将电池组件传送至收集输送装置的第三传送平台103上，第二传送平台102、第三传送平台103停止运转。

c、收集输送装置的驱动机构27带动升降台26移动到组件正上方，升降台26带动真空吸盘11向下，将被拆解下的背板281、粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜282依次抓取，升降台26上升带动真空吸盘11和其抓取物上升，驱动机构27带动升降台26传动到收集区正上方，真空吸盘11依次释放被拆的部分组件实现收集；背板281、粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜282被依次抓取收集后，启动位于收集输送装置内第三传送平台103的和位于碾搓装置内的第四传送平台104，将剩余的玻璃285、粘附在玻璃285上的上盖EVA膜284和粘附在上盖EVA膜284上的电池片283传送至碾搓装置12内的第四传送平台104上，第三传送平台103、第四传送平台104停止运转，再将碾搓装置12进料口和出料口10关闭。

d、碾搓装置12中剩余组件位置固定后，碾搓装置的吊杆25位于出料口方向电池组件的一端，悬挂的多个旋转电机14的旋转杆下降，带动旋转杆下方的旋转金属刷贴近电池片283，多个金属刷完全覆盖电池片283的一个条状区域，金属刷通过旋转碾搓将该条状区域的电池片283和粘附电池片283的上盖EVA膜284从玻璃285表面击碎并拆解下来，然后吊杆25沿导轨13向进料口方向移动，带动多个金属刷覆盖电池片283下一个条状区域并碾搓击碎电池片283和上盖EVA膜284，依次移动碾搓直至碾搓完整块组件，得到硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带、上盖EVA膜284粉末和完整玻璃285，玻璃285通过碾搓装置12的出料口10被传送出去并被收集。

e、开启分离装置的离心风机16，产生高速气流，气流带动碾搓装置12腔体内的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和上盖EVA粉末，进入振动筛17的第1层筛网18，振动筛17在底座电机的带动下进行水平及垂直振动筛选，依据颗粒大小实现分级，在第1层筛网18和第2层筛网19获得金属焊带和金属汇流带，在第3层筛网20和第层4筛网21获得上盖EVA粉末，在第5层筛网22和第6层筛网23和底盘24获得硅片颗粒，实现对太阳电池组件28的拆解和分类。

e、开启分离装置的离心风机16，产生高速气流，气流带动碾搓装置12腔体内的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和上盖EVA粉末，进入振动筛17的第1层筛网18，振动筛17在底座电机的带动下进行水平及垂直振动筛选，依据颗粒大小实现分级，在第1层筛网18和第2层筛网19获得金属焊带和金属汇流带，在第3层筛网20和第层4筛网21获得上盖EVA粉末，在第5层筛网22和第6层筛网23和底盘24获得硅片颗粒，实现对太阳电池组件28的拆解和分类。

e、开启分离装置的离心风机16，产生高速气流，气流带动碾搓装置12腔体内的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和上盖EVA粉末，进入振动筛17的第1层筛网18，振动筛17在底座电机的带动下进行水平及垂直振动筛选，依据颗粒大小实现分级，在第1层筛网18和第2层筛网19获得金属焊带和金属汇流带，在第3层筛网20和第层4筛网21获得上盖EVA粉末，在第5层筛网22和第6层筛网23和底盘24获得硅片颗粒，实现对太阳电池组件28的拆解和分类。

e、开启分离装置的离心风机16，产生高速气流，气流带动碾搓装置12腔体内的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和上盖EVA粉末，进入振动筛17的第1层筛网18，振动筛17在底座电机的带动下进行水平及垂直振动筛选，依据颗粒大小实现分级，在第1层筛网18和第2层筛网19获得金属焊带和金属汇流带，在第3层筛网20和第层4筛网21获得上盖EVA粉末，在第5层筛网22和第6层筛网23和底盘24获得硅片颗粒，实现对太阳电池组件28的拆解和分类。

Claims (10)

1.一种拆解太阳电池组件的设备，其特征是，包括有低温处理装置、收集输送装置、碾搓装置和分离装置；

所述低温处理装置用于对太阳电池组件进行低温拆解，使背板、粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜从太阳电池组件上拆解下来，然后将太阳电池组件送至收集输送装置；

所述收集输送装置接收所述低温处理装置输送的太阳电池组件，将太阳电池组件的背板、粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜抓取收集后，把剩余组件送至碾搓装置；

所述碾搓装置接收所述收集输送装置输送的剩余组件，将太阳电池组件未被低温拆解的上盖EVA膜和粘附在上盖EVA膜上的电池片从玻璃表面击碎并碾搓下来，将碾搓后得到的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末送至分离装置；

所述分离装置接收所述碾搓装置输送的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末并将其进行分离分选。

2.根据权利要求1所述的拆解太阳电池组件的设备，其特征是，还包括有送料装置，用于将太阳电池组件送至低温处理装置；在所述送料装置、低温处理装置、收集输送装置、碾搓装置上均设置有向下一个装置传送太阳电池组件的传送平台，所述传送平台包括传送电机和由所述传送电机带动的传送带，所述传动带的宽度与太阳电池组件宽度相等。

3.根据权利要求1所述的拆解太阳电池组件的设备，其特征是，所述低温处理装置包括有腔体以及设置在所述腔体内的第二传送平台、制冷器和温度传感器，在所述腔体两个侧面相对应的位置设置有入料口和出料口，在所述腔体上设置有制冷器的冷温注入口，腔体内温度调节范围在-80℃至-150℃之间。

4.根据权利要求3所述的拆解太阳电池组件的设备，其特征是，所述制冷器为液氮制冷器或自复叠式制冷器。

5.根据权利要求1、2或3所述的拆解太阳电池组件的设备，其特征是，所述收集输送装置包括有第三传送平台、升降台、用于驱动所述升降台移动的驱动机构和设置在所述升降台上的多个真空吸盘；所述升降台在所述驱动机构的带动下通过真空吸盘吸附被拆下的部分组件后，带动真空吸盘和其所吸附的被拆组件向上升实现抓取，然后所述驱动机构带动升降台和被拆组件移离所述第三传送平台，将被拆组件收集。

6.根据权利要求1、2或3所述的拆解太阳电池组件的设备，其特征是，所述碾搓装置包括有腔体以及设置在腔体内的第四传送平台、固定在所述第四传送平台上方并与进料方向平行的导轨、可沿导轨移动并与导轨在水平方向上垂直的吊杆、均匀排列在吊杆上的多个旋转电机和由旋转电机带动旋转的刷头向下的金属刷；所述旋转电机的输出轴均竖直向下设置；在所述腔体两个侧面相对的位置设置有入料口和出料口。

7.根据权利要求5所述的拆解太阳电池组件的设备，其特征是，所述导轨与太阳电池组件等长，所述吊杆与太阳电池组件等宽，吊杆沿导轨的运动速度为0.2-2米/分；所述旋转电机有5-10个，带动旋转杆伸缩，并带动旋转杆和位于旋转杆头部的金属刷旋转；所述金属刷的直径为10-20cm，其旋转转速为200-2000rpm。

8.根据权利要求1、2或3所述的拆解太阳电池组件的设备，其特征是，所述分离装置包括有与所述碾搓装置腔体连通的送料风道、设置在所述分离装置上产生高速气流的负压机构和对硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末进行分选的振动筛；在所述振动筛上设置有网孔孔径由上到下依次减小的多层筛网。

9.一种拆解太阳电池组件的方法，其特征是，包括如下步骤：

a、置备权利要求1所述的拆解太阳电池组件的设备，将太阳电池组件的玻璃面向下放置在低温处理装置内，然后将低温处理装置的进料口和出料口关闭；

b、在低温处理装置内设置-80℃至-150℃之间的低温环境，将太阳电池组件在低温处理装置内静置冷冻2-10分钟，背板、粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜被完整拆解下来，然后太阳电池组件被传送至收集输送装置；

c、收集输送装置的将太阳电池组件的背板、粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜抓取收集后，把剩余组件送至碾搓装置；

d、碾搓装置将太阳电池组件未被低温拆解的上盖EVA膜和粘附在上盖EVA膜上的电池片从玻璃表面击碎并碾搓下来，将碾搓后得到的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末送至分离装置；

e、分离装置接收碾搓装置输送的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末，并将其进行分离分选。

10.根据权利要求9所述的拆解太阳电池组件的方法，其特征是，

在步骤c中，所述收集输送装置包括有第三传送平台、升降台、用于驱动所述升降台移动的驱动机构和设置在升降台上的多个真空吸盘；

具体的方法是：收集输送装置的驱动机构带动升降台移动到组件正上方，升降台带动真空吸盘向下，将被拆解下的背板抓取，升降台上升带动真空吸盘和其抓取物上升，驱动机构带动升降台移离第三传送平台，真空吸盘释放背板实现收集；驱动机构再次带动升降台移动到组件正上方，升降台带动真空吸盘向下，将被拆解下的粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜抓取，升降台上升带动真空吸盘和其抓取物上升，驱动机构带动升降台移离第三传送平台，真空吸盘释放粘附有铝背场涂层的下铺EVA膜实现收集；收集输送装置的第三传送平台将剩余的玻璃、粘附在玻璃上的上盖EVA膜和粘附在上盖EVA膜上的电池片传送至碾搓装置，然后将碾搓装置进料口和出料口关闭；

在步骤d中，所述碾搓装置包括有腔体以及设置在腔体内的第四传送平台、固定在第四传送平台上方并与进料方向平行的导轨、可沿导轨移动并与导轨在水平方向上垂直的吊杆、均匀排列在吊杆上的多个旋转电机和由旋转电机带动旋转的刷头向下的金属刷；在所述腔体两个侧面相对的位置设置有入料口和出料口；

具体的方法是：将碾搓装置进料口和出料口关闭，碾搓装置的吊杆位于出料口方向的电池组件的一端，悬挂的多个旋转电机的旋转杆下降，带动旋转杆下方的旋转金属刷贴近剩余组件的电池片，多个金属刷完全覆盖电池片的一个条状区域，金属刷通过旋转碾搓将该条状区域的电池片和粘附电池片的上盖EVA膜从玻璃表面击碎并拆解下来，然后吊杆沿导轨向进料口方向移动，带动多个金属刷覆盖电池片下一个条状区域并碾搓击碎电池片和上盖EVA膜，依次移动碾搓直至碾搓完整块组件，得到硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带、上盖EVA膜粉末和完整玻璃，玻璃通过碾搓装置的出料口被传送出去并被收集；

在步骤e中，所述分离装置包括有与所述碾搓装置腔体连通的送料风道、设置在所述分离装置上产生高速气流的负压机构和对硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和EVA膜粉末进行分选的振动筛；在所述振动筛上设置有网孔孔径由上到下依次减小的多层筛网；

具体的方法是：开启分离装置的负压机构，产生高速气流，气流带动碾搓装置腔体内的硅片颗粒、金属焊带、金属汇流带和上盖EVA膜粉末进入振动筛的第1层筛网，振动筛在底座电机的带动下进行水平及垂直振动筛选，依据颗粒大小实现分级，在第1层筛网和第2层筛网获得金属焊带和金属汇流带，在第3层筛网和第层4筛网获得上盖EVA粉末，在第5层筛网、第6层筛网和振动筛底盘获得硅片颗粒，实现对太阳电池的拆解和分类。

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