CN111822482A - 一种光伏电池片的回收处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏电池片回收处理技术领域，公开了一种光伏电池片的回收处理方法。首先将光伏电池片用碱液浸泡，待碱液与电池片表面的铝浆完全反应之后，得到去铝电池片，将去铝电池片取出，得到含铝碱液。去铝电池片经清洗后，用酸溶液浸泡，将电池片表面的Ag浸出，得到去银电池片，将所述去银电池片取出，得到含银酸液。加入HF溶液，待反应完全后时，得到去氮化硅的电池片；电池片经清洗后得到纯净的硅晶片。在上述步骤中均通过一清洗装置对电池片进行清洗，以得到纯净的硅晶片。本发明的光伏电池片的回收处理方法所采用电池片的清洗装置，可以对电池片的各个角度进行反复清洗，提高了电池片的清洗效率和清洗效果。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池片回收处理技术领域，尤其涉及一种光伏电池片的回收处理方法。
背景技术
太阳能光伏电池(简称光伏电池)用于把太阳的光能直接转化为电能。目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面，单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率低，但价格更便宜。
随着可持续发展战略的提出，节能减排、提高可再生资源的利用显得尤为重要。在这样的一个大的社会发展背景下，太阳能光伏产业遇到了前所唯有的机遇。光伏产业的发展必将大大增加对硅料的需求，所以废硅料的回收再利用有利于降低太阳能材料成本，推动行业快速发展，加速进入低成本光伏发电时代。
废晶体硅太阳能电池板中除了光伏电池片以外，还由外边框、玻璃、封装材料、背板、接线盒组成。通常将晶体硅太阳能电池放入密闭加热设备中加热，以分拣出待处理的光伏电池片。
在对光伏电池片的回收处理时，通常需要分步除去光伏电池片中掺杂的金属杂质，从而得到纯净度高的硅晶片，而在去除金属杂质的过程中，需要电池片进行多次清洗。现有技术中通常采用人工的方式清洗光伏电池片的表面，不仅耗时耗力，清洗效率低，同时电池片的清洗效果也较差。
发明内容
为解决现有技术中通常采用人工的方式清洗光伏电池片的表面，清洗效率低、清洗效果差的技术问题，本发明提供一种光伏电池片的回收处理方法。
本发明采用以下技术方案实现：一种光伏电池片的回收处理方法，其依次包括如下步骤：
步骤S1：首先将光伏电池片用碱液浸泡，待碱液与电池片表面的铝浆完全反应之后，得到去铝电池片，将去铝电池片取出，得到含铝碱液；
步骤S2：上述步骤S1碱浸处理后的去铝电池片经清洗后，用酸溶液浸泡，将电池片表面的Ag浸出，得到去银电池片，将所述去银电池片取出，得到含银酸液；
步骤S3：上述步骤S2酸浸处理后的去银电池片，表面仍覆盖有蓝色氮化硅防反射层，加入HF溶液，待反应完全后时，得到去氮化硅的电池片；电池片经清洗后得到纯净的硅晶片。
其中，在步骤S1、S2、S3中均通过一清洗装置对所述电池片进行清洗，以得到纯净的硅晶片。
作为上述方案的进一步改进，在步骤S1中所述碱液为NaOH溶液，其质量浓度为50％～60％。
作为上述方案的进一步改进，在步骤S2中所述酸溶液为HNO3溶液，其摩尔浓度为11～13mol/L。
作为上述方案的更进一步改进，所述清洗装置包括筒体，所述筒体内收容有竖立的圆盘一，所述圆盘一一侧靠近顶部的偏心处垂直设置有两个相对的支撑板，每个所述支撑板的顶部设置有用于夹持固定所述电池片的片夹，所述圆盘一的上方设置有喷淋组件，所述喷淋组件为所述电池片的清洗提供水源。
作为上述方案的更进一步改进，所述支撑板背离圆心方向的一侧开设有滑槽；所述片夹的底部滑动连接在所述滑槽内，所述滑槽的槽壁与所述片夹的相应侧壁间通过一伸缩杆连接，所述伸缩杆的外侧套接有弹簧一。
作为上述方案的更进一步改进，所述圆盘一的圆心处穿插固定有连接轴一，所述连接轴一的一端与所述筒体的相应内壁之间转动相连，所述连接轴一的另一端固定有齿轮一，所述齿轮一的下方水平设置有与其相啮合的齿条，所述齿条的一端穿出所述筒体后固定有一滑珠，位于所述筒体与所述滑珠间的所述齿条外侧套接有弹簧二，所述滑珠远离所述齿条的一侧设置有电机，所述电机的输出轴上固定有圆盘二，所述圆盘二的盘面上具有与所述滑珠相配合的斜面。
作为上述方案的更进一步改进，位于两个所述支撑板上方的所述圆盘一的相应侧壁上均转动插接有连接轴二；每个所述连接轴二的一端固定有与所述齿轮一相啮合的齿轮二，另一端固定有与所述电池片位置相对应的清洁刷头。
作为上述方案的进一步改进，所述喷淋组件包括进水管、汇流管和多个喷头，所述进水管固定在所述汇流管的顶部并与所述汇流管顶部的进水口相通，多个喷头均匀设置在所述汇流管的底部并与所述汇流管底部的多个出水口相通。
作为上述方案的进一步改进，所述筒体的底部呈漏斗状，且筒体底部设置有水阀；
和/或；
位于所述圆盘一下方的筒体内设置有与所述齿条相平行的滤网。
本发明的有益效果为：
1.本发明的光伏电池片的回收处理方法所采用电池片的清洗装置，可以对电池片的各个角度进行反复清洗，提高了电池片的清洗效率和清洗效果，以便于电池片的后续回收。
2.本发明采用化学方法电池片上掺杂的有价金属和硅晶片回收，并结合清洗装置，加快了电池片的回收处理进程。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的光伏电池片的回收处理方法的流程示意图；
图2为本发明实施例2提供的光伏电池片的回收处理方法中的清洗装置的剖面结构示意图；
图3为图2中的局部的侧视结构示意图；
图4为图3中的A处的放大结构示意图。
主要符号说明：
1、筒体；2、圆盘一；3、支撑板；4、滑槽；5、漏孔；6、片夹；7、电池片；8、伸缩杆；9、弹簧一；10、连接轴一；11、齿轮一；12、齿条；14、滑珠；15、弹簧二；16、圆盘二；17、电机；18、固定板；19、连接轴二；20、齿轮二；21、清洁刷头；22、汇流管；23、喷头；24、进水管；25、滤网；26、水阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
请结合图1，光伏电池片的回收处理方法，其依次包括如下步骤：
步骤S1：首先将光伏电池片用碱液浸泡，待碱液与电池片表面的铝浆完全反应之后，得到去铝电池片，将去铝电池片取出，得到含铝碱液。
步骤S2：上述步骤S1碱浸处理后的去铝电池片经清洗后，用酸溶液浸泡，将电池片表面的Ag浸出，得到去银电池片，将去银电池片取出，得到含银酸液。
步骤S3：上述步骤S2酸浸处理后的去银电池片，表面仍覆盖有蓝色氮化硅防反射层，加入HF溶液，待反应完全后时，得到去氮化硅的电池片。电池片经清洗后得到纯净的硅晶片，再经铸锭机铸锭得到硅锭。
在步骤S1中碱液为NaOH溶液，其质量浓度为50％～60％。含铝碱液可重复多次利用，含铝碱液可用于制备聚铝酸钠产品。
在步骤S2中酸溶液为HNO3溶液，其摩尔浓度为11～13mol/L。酸液经重复多次利用后待Ag浓度高达500mg/L时，加入过量盐酸得到氯化银沉淀，再用锌粉还原得到银粉。
本实施例中的光伏电池片可以将废晶体硅太阳能电池板放入密闭加热设备加热分拣获得。
实施例2
本实施例2为实施例1中电池片7的清洗提供了清洗装置，即在步骤S1、S2、S3中均通过一清洗装置对电池片进行清洗，以得到纯净的硅晶片。
请结合图2只图4，清洗装置包括筒体1，筒体1内收容有竖立的圆盘一2，圆盘一2一侧靠近顶部的偏心处垂直设置有两个相对的支撑板3，每个支撑板3的顶部设置有用于夹持固定电池片7的片夹6，片夹6整体呈凹字形，凹口背离圆心方向。
圆盘一2的上方设置有喷淋组件，喷淋组件为电池片7的清洗提供水源。
支撑板3背离圆心方向的一侧开设有滑槽4。片夹6的底部滑动连接在滑槽4内，滑槽4的槽壁与片夹6的相应侧壁间通过一伸缩杆8连接，伸缩杆8的外侧套接有弹簧一9。片夹6可以在滑槽4内滑动，弹簧一9和伸缩杆8可以对片夹6在滑槽4内的滑动起到限位作用下。滑槽4内的槽壁上开设有多个漏孔5，通过漏孔5,可以使滑槽4内积水的快速排出。
圆盘一2的圆心处穿插固定有连接轴一10，连接轴一10与圆盘一2之间通过键连接。连接轴一10的一端与筒体1的相应内壁之间转动相连，连接轴一10与筒体1间通过轴承转动连接。连接轴一10的另一端固定有齿轮一11，且齿轮一11位于圆盘一2远离支撑板3的一侧。齿轮一11的下方水平设置有与其相啮合的齿条12，齿条12的一端穿出筒体1后固定有一滑珠14，筒体1的侧壁上开设有供齿条12穿过的通口(图未示)，本实施例中齿条12截面的四个边角均为圆角。位于筒体1与滑珠14间的齿条12外侧套接有弹簧二15，弹簧二15的两端分别与筒体1的外侧壁和滑珠14的珠壁相抵接。滑珠14远离齿条12的一侧设置有电机17，电机17的输出轴上固定有圆盘二16，圆盘二16的盘面上具有与滑珠14相配合的斜面(未标示)，滑珠14是具有光面的球体，滑珠14与斜面滑动挤压。本实施例中电机17可以为减速电机，且电机17的底部通过固定板18支撑固定在相应的筒体1侧壁上。
位于两个支撑板3上方的圆盘一2的相应侧壁上均转动插接有连接轴二19。圆盘一2的侧壁上开设有供连接轴二19穿过的转孔(图未示)，且连接轴二19可以在转孔内转动。每个连接轴二19的一端固定有与齿轮一11相啮合的齿轮二20，另一端固定有与电池片7位置相对应的清洁刷头21，清洁刷头21可以刷洗电池片的表面。
喷淋组件包括进水管24、汇流管22和多个喷头23，进水管24固定在汇流管22的顶部并与汇流管22顶部的进水口相通，进水管24的另一端与外接的供水装置(图未示)连通，本实施例中供水装置可以为水泵。多个喷头23均匀设置在汇流管22的底部并与汇流管22底部的多个出水口相通。
筒体1的底部呈漏斗状，方便筒体1内清洗后水流的收聚。筒体1底部设置有水阀26，水阀26可以为手动阀门或者电控阀门。通过水阀26方便对筒体1底部积水的排放。位于圆盘一2下方的筒体1内设置有与齿条12相平行的滤网25，滤网25可以拦截清洗后水流中的污物，避免污物在筒体1积聚在筒体1底部堵塞水阀26。
本实施例的工作原理具体为，将待清洗的电池片7夹持固定在片夹6的凹口内，弹簧一9推动片夹6在滑槽4内滑动，以使电池片7的待清洗面被推送至与清洁刷头21相接触。外接的供水装置通过进水管24向汇流管22提供清洗用水，水流经过汇流管22的喷头23喷向电池片7表面，以对电池片7表面进行冲洗。此时控制电机17的输出轴驱动圆盘二16转动，圆盘二16的斜面旋转挤压滑珠14并压缩弹簧二15，从而带动齿条12在水平方向上运动并带动齿轮一11、圆盘一2旋转一定角度，以便水流可以冲洗电池片7的各个表面，同时齿轮一11带动齿轮二20同步转动，使齿轮二20通过连接轴二19带动清洁刷头21同步转动，以对电池片7的相应表面进行刷洗清洁。
伴随着圆盘二16的继续旋转，斜面对滑珠14的压力变小，处压缩状态的弹簧二15弹力释放，带动齿条12逐渐回到初始位置，齿条12会带动齿轮一11使齿轮一11反向转动至初始位置，以便水流可以反复冲洗电池片7的各个表面，同时齿轮一11带动齿轮二20反向转动，使齿轮二20通过连接轴二19带动清洁刷头21反向转动，以提升对电池片7的相应表面的刷洗清洁效果。
当电池片7清洗完成后，控制电机17停止，将清洗后的电池片7从片夹6中取下即可，方便快捷。
以上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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种光伏电池片的回收处理方法，其特征在于，其依次包括如下步骤：
步骤S1：首先将光伏电池片用碱液浸泡，待碱液与电池片表面的铝浆完全反应之后，得到去铝电池片，将去铝电池片取出，得到含铝碱液；
步骤S2：上述步骤S1碱浸处理后的去铝电池片经清洗后，用酸溶液浸泡，将电池片表面的Ag浸出，得到去银电池片，将所述去银电池片取出，得到含银酸液；
步骤S3：上述步骤S2酸浸处理后的去银电池片，表面仍覆盖有蓝色氮化硅防反射层，加入HF溶液，待反应完全后时，得到去氮化硅的电池片；电池片经清洗后得到纯净的硅晶片。
其中，在步骤S1、S2、S3中均通过一清洗装置对所述电池片进行清洗，以得到纯净的硅晶片。
2.如权利要求1所述的光伏电池片的回收处理方法，其特征在于，在步骤S1中所述碱液为NaOH溶液，其质量浓度为50％～60％。
3.如权利要求1所述的光伏电池片的回收处理方法，其特征在于，在步骤S2中所述酸溶液为HNO3溶液，其摩尔浓度为11～13mol/L。
4.如权利要求1所述的光伏电池片的回收处理方法，其特征在于，所述清洗装置包括筒体，所述筒体内收容有竖立的圆盘一，所述圆盘一一侧靠近顶部的偏心处垂直设置有两个相对的支撑板，每个所述支撑板的顶部设置有用于夹持固定所述电池片的片夹，所述圆盘一的上方设置有喷淋组件，所述喷淋组件为所述电池片的清洗提供水源。
5.如权利要求4所述的光伏电池片的回收处理方法，其特征在于，所述支撑板背离圆心方向的一侧开设有滑槽；所述片夹的底部滑动连接在所述滑槽内，所述滑槽的槽壁与所述片夹的相应侧壁间通过一伸缩杆连接，所述伸缩杆的外侧套接有弹簧一。
6.如权利要求4所述的光伏电池片的回收处理方法，其特征在于，所述圆盘一的圆心处穿插固定有连接轴一，所述连接轴一的一端与所述筒体的相应内壁之间转动相连，所述连接轴一的另一端固定有齿轮一，所述齿轮一的下方水平设置有与其相啮合的齿条，所述齿条的一端穿出所述筒体后固定有一滑珠，位于所述筒体与所述滑珠间的所述齿条外侧套接有弹簧二，所述滑珠远离所述齿条的一侧设置有电机，所述电机的输出轴上固定有圆盘二，所述圆盘二的盘面上具有与所述滑珠相配合的斜面。
7.如权利要求6所述的光伏电池片的回收处理方法，其特征在于，位于两个所述支撑板上方的所述圆盘一的相应侧壁上均转动插接有连接轴二；每个所述连接轴二的一端固定有与所述齿轮一相啮合的齿轮二，另一端固定有与所述电池片位置相对应的清洁刷头。
8.如权利要求1所述的光伏电池片的回收处理方法，其特征在于，所述喷淋组件包括进水管、汇流管和多个喷头，所述进水管固定在所述汇流管的顶部并与所述汇流管顶部的进水口相通，多个喷头均匀设置在所述汇流管的底部并与所述汇流管底部的多个出水口相通。
9.如权利要求1所述的光伏电池片的回收处理方法，其特征在于，所述筒体的底部呈漏斗状，且筒体底部设置有水阀；
和/或；
位于所述圆盘一下方的筒体内设置有与所述齿条相平行的滤网。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202010614263.7A CN111822482A (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种光伏电池片的回收处理方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202010614263.7A CN111822482A (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种光伏电池片的回收处理方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN111822482A true CN111822482A (zh) | 2020-10-27 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
2020
- 2020-06-30 CN CN202010614263.7A patent/CN111822482A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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| CN115338225A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-11-15 | 常州工学院 | 废旧光伏组件含氟背板无害化处理装置 |
| CN115338225B (zh) * | 2022-08-16 | 2024-04-26 | 常州工学院 | 废旧光伏组件含氟背板无害化处理装置 |
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