CN112058871B - 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激光扫描装置、第一收集输送装置、热刀装置、低温处理装置、第二收集输送装置、碾压装置和分离装置。本发明通过激光扫描装置将玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜从太阳电池组件上拆解下来，并通过热刀装置分离玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜，得到完整玻璃。然后在常压下通过低温处理装置制造的低温环境,得到太阳电池组件完整背板、完整下铺EVA膜和电池片。本发明通过碾压装置将电池片击碎，得到硅片颗粒、金属焊带和金属汇流带，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、背板和下铺EVA膜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，包括有激光扫描装置、第一收集输送装置、热刀装置、低温处理装置、第二收集输送装置、碾压装置和分离装置；

所述激光扫描装置对太阳电池组件进行激光扫描后，将玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜从太阳电池组件上拆解下来，送至第一收集输送装置；

所述第一收集输送装置接收所述激光扫描装置输送的太阳电池组件，将激光扫描拆解下的太阳电池组件的玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜送至热刀装置，将太阳电池组件的剩余部分送至低温处理装置；

所述热刀装置接收所述第一收集输送装置输送的玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜，将玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜分离；

所述低温处理装置接收所述第一收集输送装置输送的剩余组件，对剩余组件进行低温处理后，将电池片、背板和下铺EVA膜拆解，将处理后的剩余组件送至第二收集输送装置；

所述第二收集输送装置接收所述低温处理装置输送的电池片、背板和下铺EVA膜，将低温拆解下背板和下铺EVA膜移离并收集，将低温拆解下的电池片送至碾压装置；

所述碾压装置接收所述第二收集输送装置输送的电池片，将电池片碾压成硅片颗粒、金属焊带和金属汇流带后，送至分离装置；

所述分离装置接收所述碾压装置输送的硅片颗粒、金属焊带和金属汇流，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激光扫描装置；在所述送料装置、激光扫描装置、第一收集输送装置、低温处理装置、第二收集输送装置和碾压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，所述传送平台包括有传送电机和由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。

所述激光扫描装置包括有第一传送平台、一个或多个摆动控制器和设置在摆动控制器下的激光头；所述摆动控制器用于带动激光头垂直组件运动方向摆动，激光扫描速度0.2—1平方米/分钟，激光波长为0.8—2微米，功率为50—200W。

所述第一收集输送装置包括有第二传送平台、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；所述升降台在驱动机构的带动下通过真空吸盘吸附被拆下的玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜后，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至所述热刀装置上方并翻转，真空吸盘释放被拆组件玻璃面向下到热刀装置上；所述升降台在驱动机构的带动下通过真空吸盘吸附剩余组件，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翻转，释放剩余组件电池片向下到所述第二传送平台上，所述第二传送平台将剩余组件送至低温处理装置。

所述热刀装置包括有放置太阳电池组件的加热平台、设置在加热平台下方的多个红外灯、刀具电机和由刀具电机驱动运动的单刃刀具；所述红外灯长度与太阳电池组件宽度相等，多个红外灯均布在加热平台的长度方向上，所述红外灯的发光波段为近红外，功率为500-4000W；所述单刃刀具宽度与太阳电池组件宽度相等，单刃刀具的俯仰角在0°—40°可调，刀具的速度在0.2-2米/分钟可调。

所述低温处理装置包括有腔体，以及设置在腔体内的第三传送平台、制冷器和温度传感器，在所述腔体两个侧面相对的位置设置有入料口和出料口，在所述腔体上侧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。

所述第二收集输送装置包括有第四传送平台、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；所述升降台在驱动机构的带动下通过真空吸盘吸附被拆下的背板和下铺EVA膜后，带动真空吸盘和其所吸附的被拆的部分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四传送平台，将被拆组件收集；所述第四传送平台将剩余电池片送至碾压装置。

所述碾压装置包括有腔体以及设置在腔体内的第五传送平台、固定在第五传送平台上方并与进料方向平行的导轨、可沿导轨的长度方向移动的传动装置、设置在传动装置下方的碾压电机和由碾压电机驱动转动的碾压轮；所述传动装置可带动旋转电机升降，所述碾压轮的长度与太阳电池组件宽度相等，压力在50N/cm²-500N/cm²可调，转速在50rpm-1000rpm可调；在所述腔体两个侧面的相对位置设置有入料口和出料口。

所述分离装置包括有与所述碾压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上放置在激光扫描装置的第一传送平台上；

b、激光扫描装置对太阳电池组件进行激光扫描后，将玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜从太阳电池组件上拆解下来，送至第一收集输送装置；

c、第一收集输送装置接收激光扫描装置输送的太阳电池组件，将激光扫描拆解下的太阳电池组件的玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜送至热刀装置，将太阳电池组件的剩余部分送至低温处理装置；

d、热刀装置接收第一收集输送装置输送的玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜，将玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜分离；

e、低温处理装置接收第一收集输送装置输送的剩余组件，对剩余组件进行低温处理后，将电池片、背板和下铺EVA膜拆解，将处理后的剩余组件送至第二收集输送装置；

f、第二收集输送装置接收所述低温处理装置输送的电池片、背板和下铺EVA膜，将低温拆解下背板和下铺EVA膜移离并收集，将低温拆解下的电池片送至碾压装置；

g、碾压装置接收第二收集输送装置输送的电池片，将电池片碾压成硅片颗粒、金属焊带和金属汇流带后，送至分离装置；

h、分离装置接收碾压装置输送的硅片颗粒、金属焊带和金属汇流，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b中，所述激光扫描装置包括有第一传送平台、一个或多个摆动控制器和设置在摆动控制器下的激光头；

具体的方法是：激光扫描装置的摆动控制器带动激光头垂直太阳电池组件进料方向摆动，激光头扫描完太阳电池组件宽度方向的线状区域后，由第一传送平台带动太阳电池组件向真空吸盘装置方向运动，激光头扫描下一线状区域，直至扫描完整块太阳电池组件，实现玻璃及粘附在玻璃上的上盖EVA膜与组件其他部分的拆解，然后太阳电池组件被传送至第一收集输送装置；

在步骤c中，所述第一收集输送装置包括有第二传送平台、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：第一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，将被拆解下的玻璃及粘附在玻璃上的上盖EVA膜抓取，升降台上升带动真空吸盘和其抓取物上升，驱动机构控制升降台传动到热刀装置上方并翻转，真空吸盘释放被拆卸组件玻璃面向下到热刀装置上；驱动机构再次带动升降台移动到剩余组件正上方，升降台带动真空吸盘向下，将剩余组件抓取，升降台上升带动真空吸盘和其抓取物上升，驱动机构控制升降台翻转使得剩余组件翻转，真空吸盘释放电池片向下的剩余组件到第二传送平台上，由第二传送平台将剩余组件送至低温装置，然后将低温处理装置的进料口和出料口关闭；

在步骤d中，所述热刀装置包括有放置太阳电池组件的加热平台、设置在加热平台下方的多个红外灯、刀具电机和由刀具电机驱动运动的单刃刀具；

具体的方法是：玻璃及粘附在玻璃上的上盖EVA膜被放置在热刀装置的加热平台上，由加热平台下侧均匀分布的红外灯对玻璃及粘附在玻璃上的上盖EVA膜均匀加热，使得上盖EVA膜软化分解且与玻璃的粘结界面解除粘附，并由热刀装置的刀具电机带动单刃刀具将上盖EVA膜的从玻璃的一端铲到另一端，单刃刀具与玻璃的接触角度在0°—40°可调，单刃刀具长度与组件宽度相等，单刃刀具铲下完整的上盖EVA膜，拆解出完整的玻璃，拆解出的玻璃和上盖EVA膜被人工或机械收集；

在步骤e中，所述低温处理装置包括有腔体，以及设置在腔体内的第三传送平台、制冷器和温度传感器，在所述腔体两个侧面相对的位置设置有入料口和出料口，在所述腔体上侧设置有制冷器的冷温注入口；

具体的方法是：低温处理装置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，太阳电池组件剩余的背板、粘附背板上的下铺EVA膜和粘附在下铺EVA膜上的电池片在低温处理装置腔体内静置冷冻2-10分钟，电池片、背板和下铺EVA膜被拆解下来，然后被传送至第二收集输送装置；

在步骤f中，所述第二收集输送装置包括有第四传送平台、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：第二收集输送装置的传动器带动升降台移动到电池片、背板和下铺EVA膜正上方，升降台带动真空吸盘向下，将被拆解下的背板和下铺EVA膜抓取，升降台上升带动真空吸盘和其抓取物上升，传动器带动升降台传动到收集区正上方，真空吸盘依次释放背板和下铺EVA膜实现收集，然后第二收集输送装置下方的第四传送平台将剩余的电池片传送至碾压装置，然后将碾压装置进料口和出料口关闭；

在步骤g中，所述碾压装置包括有腔体以及设置在腔体内的第五传送平台、固定在第五传送平台上方并与进料方向平行的导轨、可沿导轨的长度方向移动的传动装置、设置在传动装置下方的碾压电机和由碾压电机驱动转动的碾压轮；

具体的方法是：碾压装置中电池片被放置在腔体内的第五传送平台上，碾压装置的传动装置位于电池组件出料口方向的一端，传动装置带动悬挂的碾压电机下降，碾压电机下方的碾压轮压紧组件，碾压轮完全覆盖组件宽度方向的一个条状区域，碾压轮通过转动碾压将该条状区域的电池片中的硅片压碎，然后传动装置沿导轨向进料口方向移动，带动碾压轮覆盖组件下一个条状区域并碾压破碎电池片中的硅片，依次移动碾压直至碾压完整块电池片，得到电池片的硅片颗粒、条状金属焊带和条状金属汇流带；

在步骤h中，所述分离装置包括有与所述碾压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；

具体的方法是：开启分离装置的负压机构，产生高速气流，气流带动碾压装置腔体内的硅片碎片、金属焊带、金属汇流带进入振动筛的第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层筛网和底盘获得不同粒度的电池片的硅片碎片，实现对太阳电池的拆解和分类。

本发明通过激光扫描装置将玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜从太阳电池组件上拆解下来，并通过热刀装置分离玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜，得到完整玻璃。然后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膜和电池片之间不同热胀冷缩及不同的相态转变点等不同物理特性,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膜和电池片。本发明通过碾压装置将电池片击碎，得到硅片颗粒、金属焊带和金属汇流带，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。

本发明采用物理性环保方法，实现了太阳电池组件完整玻璃、完整上盖EVA膜、完整背板、粘附有铝背场涂层的完整下铺EVA膜、电池片的金属焊带、电池片的金属汇流带和电池片的硅片颗粒的拆解与分选分离，且玻璃表面残胶率低，金属焊带、金属汇流带、硅片颗粒的分离纯度高，处理速度快，实现了对废弃光伏组件尤其是晶硅组件的环保拆解和资源的分类回收。

附图说明

图1是本发明的部分结构示意图。

图2是本发明的送料装置、第一收集输送装置和热刀装置的结构示意图。

图中：1、低温处理装置，2、第一传送平台，202、第二传送平台，203、第三传送平台，204、第四传送平台，205、第五传送平台，3、传动装置，4、碾压轮，5、激光头，6、摆动控制器，7、真空吸盘，8、升降台，9、驱动机构，10、温度传感器，11、冷温注入口，12、制冷器，13、加热平台，14、单刃刀具，15、刀具电机，16、红外灯，17、碾压装置，18、吊杆，19、碾压电机，20、送料风道，21、离心风机，22、振动筛，23、第1层筛网，24、第2层筛网，25、第3层筛网，26、底盘，27、底座电机，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和图2所示，本发明的设备包括有激光扫描装置、第一收集输送装置、热刀装置、低温处理装置1，第二收集输送装置，碾压装置17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。

还可根据需要在激光扫描装置前设置送料装置。在送料装置、激光扫描装置、第一收集输送装置、低温处理装置1、第二收集输送装置和碾压装置17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，传送平台包括有传送电机和由传送电机带动的传送带，传动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均可独立完成传送工作。送料装置可以由传送平台来实现（本实施方式），也可以由其他已知的能够实现送料的装置来实现，送料装置利用传送平台将太阳电池组件28送至激光扫描装置。

激光扫描装置与送料装置相接，即送料装置里的传送平台的末端与激光扫描装置里的第一传送平台2的前端相临近，以便于接收送料装置传送的太阳电池组件，对太阳电池组件28进行激光扫描后，将玻璃285和粘附在玻璃285上的上盖EVA膜284从太阳电池组件28上拆解下来，并送至第一收集输送装置。激光扫描装置包括有第一传送平台2、一个或多个摆动控制器6和设置在摆动控制器6下的激光头5。摆动控制器6的数量为1-4个，用于带动激光头5垂直于组件运动方向摆动，激光扫描速度0.2—1平方米/分钟，激光波长为0.8—2微米，功率为50—200W。最优选的数据是：激光波长为1.064微米，功率为100W。激光扫描装置的摆动控制器6带动激光头5垂直太阳电池组件28进料方向摆动，激光头5扫描完太阳电池组件28宽度方向的线状区域后，由第一传送平台2带动太阳电池组件28向真空吸盘7装置方向运动，激光头5扫描下一线状区域，直至扫描完整块太阳电池组件28。其中，第一传送平台2为点送方式，即第一传送平台2在激光头5扫描完一个线状区域后向前传送线状区域的距离后停止，等待激光头5扫描下一线状区域，如此循环，直至扫完整个太阳电池组件28。经过激光扫描的太阳电池组件28的玻璃285及粘附在玻璃285上的上盖EVA膜284与组件其他部分的拆解，然后太阳电池组件28被传送至第一收集输送装置。另外，还可根据需要，将摆动控制器和激光头设置在可以控制其在太阳电池组件28的上方沿送料方向移动的驱动装置上，由驱动装置控制激光头完成整个对太阳电池组件28的激光扫描。

第一收集输送装置与激光扫描装置相接，即激光扫描装置里的第一传送平台2的末端与第一收集输送装置里的第二传送平台202的前端相临近，以便于接收激光扫描装置输送的太阳电池组件28，将激光扫描拆解下的太阳电池组件28的玻璃285和粘附在玻璃285上的上盖EVA膜284送至热刀装置，将太阳电池组件28的剩余部分送至低温处理装置1。第一收集输送装置包括有第二传送平台202、设置在第二传送平台202上方的驱动机构9、设置在驱动机构9下方的升降台8和均布在升降台8下方的吸口向下的多个真空吸盘7，真空吸盘7有4—10个。

升降台8在驱动机构9的带动下通过真空吸盘7吸附被拆下的玻璃285和粘附在玻璃上的上盖EVA膜284后，带动真空吸盘7和其所吸附的被拆组件向上升实现抓取，然后驱动机构9带动升降台8和被拆组件到热刀装置上方并翻转，真空吸盘7释放被拆组件玻璃面向下到热刀装置上。升降台8在驱动机构9的带动下通过真空吸盘7吸附剩余组件，带动真空吸盘7和其所吸附的被拆组件向上升实现抓取，由驱动机构9带动升降台8和被拆组件翻转，释放剩余组件电池片向下到第二传送平台202上，然后第一收集输送装置第二传送平台202开始传送，将剩余组件送至低温处理装置1。

热刀装置与第一收集输送装置相接，即第一收集输送装置里的第二传送平台202的末端与热刀装置里的加热平台13的前端相临近，以便于接收第一收集输送装置输送的玻璃285和粘附在玻璃上的上盖EVA膜284，并分离玻璃285和粘附在玻璃285上的上盖EVA膜284。热刀装置包括有放置太阳电池组件28（即玻璃285和粘附在玻璃285上的上盖EVA膜284）的加热平台13、设置在加热平台13下方的多个红外灯16、刀具电机15和由刀具电机15驱动运动的单刃刀具14；红外灯16长度与太阳电池组件28宽度相等，多个红外灯16均布在加热平台13的长度方向上。红外灯16有10—20个，红外灯16发光波段为近红外，功率为500-4000W。单刃刀具14宽度与太阳电池组件28宽度相等，单刃刀具14的俯仰角在0°—40°可调，刀具的速度在0.2-2米/分钟可调。

低温处理装置1与第一收集输送装置相接，即第一收集输送装置里的第二传送平台2的末端与低温处理装置1里的第三传送平台203的前端相临近，以便于接收第一收集输送装置输送的剩余组件，对其进行低温处理后，将电池片283、背板281和下铺EVA膜282拆解，将处理后的剩余组件送至第二收集输送装置。低温处理装置1与第一收集输送装置相接，包括有腔体，以及设置在腔体内的第三传送平台203、制冷器129和温度传感器107。在腔体两个侧面相对的位置设置有入料口6和出料口10，在腔体上侧设置有制冷器129的冷温注入口118，腔体内温度调节范围在-80℃至-150℃之间。制冷器129为液氮制冷器12，腔体上侧的冷温注入口11为液氮注入口8。或者根据需要将制冷器129设置为自复叠式制冷器12，腔体上侧的冷温注入口11为自复叠制冷导气口8。

第二收集输送装置与低温处理装置1相接，即低温处理装置1里的第三传送平台203的末端与第二收集输送装置里的第四传送平台204的前端相临近，以便于接收低温处理装置输送的电池片283、背板281和下铺EVA282，将低温拆解下背板281和下铺EVA膜282移离并收集，将低温拆解下的电池片283送至碾压装置17。第二收集输送装置包括有第四传送平台204、升降台8、用于驱动升降台8移动的驱动机构和设置在升降台上的多个真空吸盘。其中，升降台8设置在驱动机构9下方，多个真空吸盘7的吸口向下均布在升降台8下方，可以将真空吸盘7设置4—10个。升降台8带动真空吸盘7下降吸附被拆下的背板281和下铺EVA膜282，升降台8带动真空吸盘7和其所吸附的被拆的部分组件向上升实现抓取。驱动机构9控制升降台8到组件上方，并在升降台8带动真空吸盘7吸附抓取被拆下的背板281和下铺EVA膜282后，将其移离并收集，具体地说是驱动机构9控制升降台8传到收集区上方，真空吸盘7将背板281和下铺EVA膜282释放到收集区内。

碾压装置17与第二收集输送装置相接，即第二收集输送装置里的第四传送平台204的末端与碾压装置17里的第五传送平台205的前端相临近，以便于接收第二收集输送装置输送的电池片283，将低温处理拆解后的电池片283碾压后送至分离装置。碾压装置17包括有腔体，以及设置在腔体内的第五传送平台205、固定在第五传送平台205上方并与进料方向平行的导轨、可沿导轨的长度方向移动的传动装置3、设置在传动装置3下方的碾压电机19和由碾压电机19驱动转动的碾压轮4。传动装置3可带动旋转电机升降，碾压轮4的长度与太阳电池组件28宽度相等，压力在50N/cm²-500N/cm2可调，转速在50rpm-1000rpm可调；在腔体两个侧面的相对位置设置有入料口和出料口。

碾压装置17中电池片283被放置在腔体内的第五传送平台205上，碾压装置17的传动装置3位于出料口方向电池组件的一端，传动装置3带动悬挂的电机下降，电机下方的碾压轮4压紧组件，碾压轮4完全覆盖组件宽度方向的一个条状区域，碾压轮4通过旋转碾压将该条状区域的电池片283中的硅片压碎，然后传动装置3沿导轨向进料口方向移动，带动碾压轮4覆盖组件下一个条状区域并碾压破碎电池片283中的硅片，依次移动碾压直至碾压完整块电池片283，得到电池片283的硅片颗粒、条状金属焊带和条状金属汇流带。

分离装置与碾压装置17相接，即通过送风道20与碾压装置17相连通，来接收碾压装置17输送的硅片颗粒、金属焊带和金属汇流，然后将碾压后的电池片283的硅片颗粒、金属焊带和金属汇流带进行分离分选。分离装置包括有与碾压装置17腔体连通的送料风道20、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22。其中，负压机构为设置在分离装置顶部的离心风机21，离心风机21产生高速气流、带动被碾搓成碎片的组件进入振动筛22。振动筛22包括有筛体、多层筛网和底座电机27。底座电机27带动振动筛22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3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、1.18mm、0.212mm。分离装置的振动筛22在底座电机27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23和第2层筛网24获得金属焊带和金属汇流带，在第3层筛网25和底盘26获得不同粒度的电池片283的硅片碎片，实现对太阳电池的拆解和分类。

实施例2

本发明的拆解太阳电池组件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的设备，将太阳电池组件28的玻璃285面向上放置在送料装置的传送平台上，此时送料装置的传送平台和激光扫描装置内的第一传送平台2启动传送，将太阳电池组件28送入激光扫描装置，送料装置的传送平台和第一传送平台2停止运转。

b、激光扫描装置的摆动控制器6带动激光头5垂直太阳电池组件28进料方向摆动，激光头5扫描完太阳电池组件28宽度方向的线状区域后，由第一传送平台2带动太阳电池组件28向真空吸盘7装置方向运动，激光头5扫描下一线状区域。如此循环，直至扫描完整块太阳电池组件28，其中，第一传送平台2为点送方式，即第一传送平台2在激光头5扫描完一个线状区域后向前传送线状区域的距离后停止，等待激光头5扫描下一线状区域，如此循环，直至扫完整个太阳电池组件28。经过激光扫描的太阳电池组件28的玻璃285及粘附在玻璃285上的上盖EVA膜284与组件其他部分实现拆解，激光扫描装置内的第一传送平台2和第一收集输送装置内的第二传送平台202启动传送，将太阳电池组件28传送至第一收集输送装置的第二传送平台202上，第一传送平台2和第二传送平台202停止运转。

c、第一收集输送装置的驱动机构9带动升降台8移动到组件正上方，升降台8带动真空吸盘7向下，将被拆解下的玻璃285及粘附在玻璃285上的上盖EVA膜284抓取，升降台8上升带动真空吸盘7和其抓取物上升，驱动机构9控制升降台8传动到热刀装置上方并翻转，真空吸盘7释放被拆卸组件玻璃285面向下到热刀装置上；驱动机构9再次带动升降台8移动到剩余组件正上方，升降台8带动真空吸盘向下，将剩余组件抓取，升降台8上升带动真空吸盘7和其抓取物上升，驱动机构9控制升降台8翻转使得剩余组件翻转，真空吸盘7释放电池片283向下的剩余组件到第二传送平台202上，此时第一收集输送装置第二传送平台202和低温处理装置1内的第三传送平台203启动传送，将剩余组件送至低温装置1的第三传送平台203上，第二传送平台202和第三传送平台203停止运转，然后将低温处理装置1的进料口和出料口关闭。

d、玻璃285及粘附在玻璃285上的上盖EVA膜284被放置在热刀装置的加热平台13上，由加热平台13下侧均匀分布的红外灯16对玻璃285及粘附在玻璃285上的上盖EVA膜284均匀加热，使得上盖EVA膜284软化分解且与玻璃285的粘结界面解除粘附，并由热刀装置的刀具电机15带动单刃刀具14将上盖EVA膜284的从玻璃285的一端铲到另一端，单刃刀具14与玻璃285的接触角度在0°—40°可调，单刃刀具14长度与组件宽度相等，单刃刀具14铲下完整的上盖EVA膜284，拆解出完整的玻璃285，拆解出的玻璃285和上盖EVA膜284被传送出去并被收集。

e、低温处理装置1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剩余的背板281、粘附背板281上的下铺EVA膜282和粘附在下铺EVA膜282上的电池片283在低温处理装置1腔体内静置冷冻2-10分钟，电池片283、背板281和下铺EVA膜282被拆解下来，此时低温处理装置1的第三传送平台203和第二收集输送装置的第四传送平台204启动传送，将剩余组件传送至第二收集输送装置的第四传送平台204上，第三传送平台203和第四传送平台204停止运转。

f、第二收集输送装置的驱动机构9带动升降台8移动到电池片283、背板281和下铺EVA膜282正上方，升降台8带动真空吸盘7向下，将被拆解下的背板281和下铺EVA膜282抓取，升降台8上升带动真空吸盘7和其抓取物上升，驱动机构9带动升降台8传动到收集区正上方，真空吸盘7依次释放背板281和下铺EVA膜282实现收集，然后第二收集输送装置下方的第四传送平台204和碾压装置17内的第五传送平台205启动传送，将剩余的电池片283传送至碾压装置17第五传送平台205上，第四传送平台204和第五传送平台205停止运转，然后将碾压装置17进料口和出料口关闭。

g、碾压装置17内的第五传送平台205开始传送，将电池片283的一端传送至碾压轮下方，使碾压装置17的传动装置3位于电池片283出料口方向的一端，传动装置3带动悬挂的碾压电机19下降，碾压电机19下方的碾压轮4压紧组件，碾压轮4完全覆盖组件宽度方向的一个条状区域，碾压轮4通过转动碾压将该条状区域的电池片283中的硅片压碎，然后传动装置3沿导轨向进料口方向移动，带动碾压轮4覆盖组件下一个条状区域并碾压破碎电池片283中的硅片，依次移动碾压直至碾压完整块电池片283，得到电池片283的硅片颗粒、条状金属焊带和条状金属汇流带。

h、开启分离装置的离心风机21，产生高速气流，气流带动碾压装置17腔体内的硅片碎片、金属焊带、金属汇流带进入振动筛22的第1层筛网23，振动筛22在底座电机27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23和第2层筛网24获得金属焊带和金属汇流带，在第3层筛网25和底盘26获得不同粒度的电池片283的硅片碎片，实现对太阳电池的拆解和分类。

Claims (1)

1.一种拆解太阳电池组件的方法，其特征是，包括如下步骤：

a、将太阳电池组件的玻璃面向上放置在激光扫描装置的第一传送平台上；

b、激光扫描装置对太阳电池组件进行激光扫描后，将玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜从太阳电池组件上拆解下来，送至第一收集输送装置；

c、第一收集输送装置接收激光扫描装置输送的太阳电池组件，将激光扫描拆解下的太阳电池组件的玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜送至热刀装置，将太阳电池组件的剩余部分送至低温处理装置；

d、热刀装置接收第一收集输送装置输送的玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜，将玻璃和粘附在玻璃上的上盖EVA膜分离；

e、低温处理装置接收第一收集输送装置输送的剩余组件，对剩余组件进行低温处理后，将电池片、背板和下铺EVA膜拆解，将处理后的剩余组件送至第二收集输送装置；

f、第二收集输送装置接收所述低温处理装置输送的电池片、背板和下铺EVA膜，将低温拆解下背板和下铺EVA膜移离并收集，将低温拆解下的电池片送至碾压装置；

g、碾压装置接收第二收集输送装置输送的电池片，将电池片碾压成硅片颗粒、金属焊带和金属汇流带后，送至分离装置；

h、分离装置接收碾压装置输送的硅片颗粒、金属焊带和金属汇流，将其进行分离分选；

在步骤b中，所述激光扫描装置包括有第一传送平台、一个或多个摆动控制器和设置在摆动控制器下的激光头；

具体的方法是：激光扫描装置的摆动控制器带动激光头垂直太阳电池组件进料方向摆动，激光头扫描完太阳电池组件宽度方向的线状区域后，由第一传送平台带动太阳电池组件向真空吸盘装置方向运动，激光头扫描下一线状区域，直至扫描完整块太阳电池组件，实现玻璃及粘附在玻璃上的上盖EVA膜与组件其他部分的拆解，然后太阳电池组件被传送至第一收集输送装置；

在步骤c中，所述第一收集输送装置包括有第二传送平台、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：第一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，将被拆解下的玻璃及粘附在玻璃上的上盖EVA膜抓取，升降台上升带动真空吸盘和其抓取物上升，驱动机构控制升降台传动到热刀装置上方并翻转，真空吸盘释放被拆卸组件玻璃面向下到热刀装置上；驱动机构再次带动升降台移动到剩余组件正上方，升降台带动真空吸盘向下，将剩余组件抓取，升降台上升带动真空吸盘和其抓取物上升，驱动机构控制升降台翻转使得剩余组件翻转，真空吸盘释放电池片向下的剩余组件到第二传送平台上，由第二传送平台将剩余组件送至低温装置，然后将低温处理装置的进料口和出料口关闭；

在步骤d中，所述热刀装置包括有放置太阳电池组件的加热平台、设置在加热平台下方的多个红外灯、刀具电机和由刀具电机驱动运动的单刃刀具；

具体的方法是：玻璃及粘附在玻璃上的上盖EVA膜被放置在热刀装置的加热平台上，由加热平台下侧均匀分布的红外灯对玻璃及粘附在玻璃上的上盖EVA膜均匀加热，使得上盖EVA膜软化分解且与玻璃的粘结界面解除粘附，并由热刀装置的刀具电机带动单刃刀具将上盖EVA膜的从玻璃的一端铲到另一端，单刃刀具与玻璃的接触角度在0°—40°可调，单刃刀具长度与组件宽度相等，单刃刀具铲下完整的上盖EVA膜，拆解出完整的玻璃，拆解出的玻璃和上盖EVA膜被人工或机械收集；

在步骤e中，所述低温处理装置包括有腔体，以及设置在腔体内的第三传送平台、制冷器和温度传感器，在所述腔体两个侧面相对的位置设置有入料口和出料口，在所述腔体上侧设置有制冷器的冷温注入口；

具体的方法是：低温处理装置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，太阳电池组件剩余的背板、粘附背板上的下铺EVA膜和粘附在下铺EVA膜上的电池片在低温处理装置腔体内静置冷冻2-10分钟，电池片、背板和下铺EVA膜被拆解下来，然后被传送至第二收集输送装置；

在步骤f中，所述第二收集输送装置包括有第四传送平台、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：第二收集输送装置的传动器带动升降台移动到电池片、背板和下铺EVA膜正上方，升降台带动真空吸盘向下，将被拆解下的背板和下铺EVA膜抓取，升降台上升带动真空吸盘和其抓取物上升，传动器带动升降台传动到收集区正上方，真空吸盘依次释放背板和下铺EVA膜实现收集，然后第二收集输送装置下方的第四传送平台将剩余的电池片传送至碾压装置，然后将碾压装置进料口和出料口关闭；

在步骤g中，所述碾压装置包括有腔体以及设置在腔体内的第五传送平台、固定在第五传送平台上方并与进料方向平行的导轨、可沿导轨的长度方向移动的传动装置、设置在传动装置下方的碾压电机和由碾压电机驱动转动的碾压轮；

具体的方法是：碾压装置中电池片被放置在腔体内的第五传送平台上，碾压装置的传动装置位于电池组件出料口方向的一端，传动装置带动悬挂的碾压电机下降，碾压电机下方的碾压轮压紧组件，碾压轮完全覆盖组件宽度方向的一个条状区域，碾压轮通过转动碾压将该条状区域的电池片中的硅片压碎，然后传动装置沿导轨向进料口方向移动，带动碾压轮覆盖组件下一个条状区域并碾压破碎电池片中的硅片，依次移动碾压直至碾压完整块电池片，得到电池片的硅片颗粒、条状金属焊带和条状金属汇流带；

在步骤h中，所述分离装置包括有与所述碾压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；

具体的方法是：开启分离装置的负压机构，产生高速气流，气流带动碾压装置腔体内的硅片碎片、金属焊带、金属汇流带进入振动筛的第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层筛网和底盘获得不同粒度的电池片的硅片碎片，实现对太阳电池的拆解和分类。

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