CN112349807B - 一种提取电池片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种提取电池片的方法，具体包括：去除初始太阳能电池的背板，得到去除了背板的中间太阳能电池；采用金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，以去除与所述第一胶膜层粘接在一起的玻璃基板，得到带有胶膜的初始电池片；采用浓硫酸对所述初始电池片上的胶膜进行处理，得到目标电池片。本发明实施例所述的方法，避免了暴力拆解破碎电池片上的玻璃基板时导致电池片受损破碎的问题，同时可以快速去除初始电池片上的胶膜，还避免了浓硫酸与初始电池片表层发生反应导致电池片表层受损。本发明实施例提取电池片的方法有效、可靠，并且简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏技术领域，特别是涉及一种提取电池片的方法。
背景技术
太阳能作为一种环保可再生能源，近些年受到了越来越多的关注。电池片作为太阳能电池的核心材料，直接影响太阳能电池的发电性能。
目前，大部分太阳能电池在户外环境下使用，因此，不可避免的会出现太阳能电池失效的现象。而太阳能电池失效的原因极有可能是其内部的电池片失效，因此，对太阳能电池的失效原因进行分析时，就需要将太阳能电池内的电池片拆解出来，并对电池片单独进行性能测试和分析。
在实际应用中，太阳能电池中的电池片通常是在层压机内分别与玻璃基板、背板通过EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer，乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物)粘接在一起的，因此，在拆解太阳能电池内的电池片时，通常是通过暴力拆解将电池片表面的背板和玻璃基板敲碎。然而，在敲碎背板和玻璃基板时，很容易同时将电池片也敲碎，这样，就很难提取到完整的电池片，进而，很容易影响到太阳能电池的失效原因分析。
发明内容
为了解决或部分的解决上述问题，本发明公开了一种提取电池片的方法。
本发明公开了一种提取电池片的方法，所述方法包括：
去除初始太阳能电池的背板，得到去除了背板的中间太阳能电池；
采用金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，以去除与所述第一胶膜层粘接在一起的玻璃基板，得到带有胶膜的初始电池片；
采用浓硫酸对所述初始电池片上的胶膜进行处理，得到目标电池片。
可选的，所述采用金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，以将与所述第一胶膜层粘接在一起的玻璃基板进行去除，得到带有胶膜的初始电池片的步骤，包括：
对金刚线进行加热，得到第一预设温度的恒温金刚线；
采用所述恒温金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，以将与所述第一胶膜层粘接在一起的玻璃基板进行去除，得到带有胶膜的初始电池片。
可选的，所述第一预设温度为130℃～140℃。
可选的，所述金刚线的线径为0.07mm～0.09mm。
可选的，所述去除初始太阳能电池的背板，得到去除了背板的中间太阳能电池的步骤，包括：
对初始太阳能电池的背板加热到第二预定温度后，将所述初始太阳能电池的背板以及与所述背板粘接的第二胶膜层去除，得到去除了背板的中间太阳能电池。
可选的，所述采用浓硫酸对所述初始电池片上的所述胶膜进行熔解，得到目标电池片的步骤，包括：
切割所述初始电池片上的铜锡焊带，得到焊有铜锡焊带的终极电池片；其中，所述初始电池片包括依次相连的多个所述终极电池片，相邻所述终极电池片通过铜锡焊带连接；
采用浓硫酸对所述终极电池片上的胶膜和铜锡焊带进行处理，得到目标电池片。
可选的，所述采用浓硫酸对所述终极电池片上的胶膜和铜锡焊带进行处理，得到目标电池片的步骤中，处理温度为180℃～200℃，处理时间为10min～20min。
可选的，所述采用浓硫酸对所述初始电池片上的所述胶膜进行处理，得到目标电池片的步骤之后，还包括：
对所述目标电池片进行水洗。
可选的，所述对所述目标电池片进行水洗的步骤之后，还包括：
对水洗后的所述目标电池片进行烘干。
与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：
本发明实施例中，通过金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，以将与所述第一胶膜层粘接在一起的玻璃基板去除，避免了暴力拆解破碎电池片上的玻璃基板时导致电池片受损破碎的问题，同时利用浓硫酸遇水放热的特性，采用浓硫酸放热熔解初始电池片上的胶膜，不但可以快速去除初始电池片上的胶膜，还避免了浓硫酸与初始电池片表层发生反应导致电池片表层受损，这样就可以得到完整的电池片，通过对电池片的性能进行测试，进而对太阳能电池的失效原因进行有效分析。本发明实施例提取电池片的方法有效、可靠，并且简单方便。
附图说明
图1是本发明实施例的一种太阳能电池的剖面结构示意图；
图2是本发明实施例的一种提取电池片的方法的步骤流程图；
图3是本发明另一实施例的一种提取电池片的方法的步骤流程图。
附图标记说明：
10-电池片，20-玻璃基板，30-背板，40-胶膜层。
具体实施方式
为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。
目前，随着太阳能电池的应用越来越广泛，并且大多数太阳能电池在户外环境下使用，因此，不可避免的会出现太阳能电池失效的现象，即太阳能电池中出现暗片现象(太阳能电池内部的某一片电池片失效后较其他电池片颜色暗沉)。因此，推断太阳能电池失效的原因极有可能是其内部的电池片导致的，对太阳能电池的失效原因进行分析时，就需要将太阳能电池内的电池片提取出来，对电池片单独坐性能测试和分析。现有技术中，对太阳能电池内的电池片提取较困难。
参照图1，示出了本发明实施例的一种太阳能电池的剖面结构示意图。如图1所示，太阳能电池包括：电池片10、玻璃基板20、背板30和胶膜层40，玻璃基板20通过胶膜层40粘贴在电池片10的一面，背板30通过胶膜层40粘贴在电池片10的另一面。在实际应用中，玻璃基板20通常为钢化玻璃材质，背板30为TPT(聚氟乙烯复合膜)等材质，胶膜层40通常为EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer，乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物)。现有技术中，在提取太阳能电池内的电池片时，需要首先将背板和玻璃去除。但是，由于太阳能电池是在层压机内高温封装的，常温下胶膜层将玻璃基板与背板非常牢靠地粘贴在电池片上，因此通常是进行暴力破坏，将电池片表面的背板和玻璃基板敲碎，提取电池片。然而，在敲碎背板和玻璃基板时，很容易将电池片也敲碎，这样就很难提取到完整的电池片，进而，很容易影响到太阳能电池的失效原因分析。针对这一现状，本发明提出了如下一种提取电池片的方法。
实施例一
参照图2，示出了本发明实施例的一种提取电池片的方法的步骤流程图，具体可以包括以下步骤：
步骤201：去除初始太阳能电池的背板，得到去除了背板的中间太阳能电池。
本发明实施例中，初始太阳能电池可以为失效太阳能电池，也可以为正常太阳能电池，还可以为带有暗片的太阳能电池(部分失效的太阳能电池)，本发明实施例对此不作具体限定。
在实际应用中，去除初始太阳能电池的背板包括为了方便和快捷将初始太阳能电池的背板整体去除处理，或者为了减少工作量，仅将所要提取的电池片对应的背板去除，本发明实施例对此不作具体限定。
步骤202：采用金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，以去除与所述第一胶膜层粘接在一起的玻璃基板，得到带有胶膜的初始电池片。
本发明实施例中，第一胶膜层可以为EVA胶层，由于在实际应用中，EVA与玻璃基板粘接在一起，并且EVA胶层的厚度仅为0.4mm～0.6mm范围内，因此，使用金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，可以避免对内部电池片的损伤。
本发明实施例中，玻璃基板可以为厚度均匀的钢化玻璃，例如低铁钢化绒面玻璃(白玻璃)、镀膜钢化玻璃等。镀膜钢化玻璃的透光率更高，性能更好。
步骤203：采用浓硫酸对所述初始电池片上的胶膜进行处理，得到目标电池片。
本发明实施例中，由于浓硫酸不与包括初始电池片在内的电池片发生化学反应，避免了对电池片的腐蚀，同时利用浓硫酸遇水放热的特性，可以使初始电池片上的胶膜在高温下熔化，因此，采用浓硫酸不但可以快速将初始电池片上的胶膜去除干净，还避免了对目标电池片的腐蚀损伤。
综上，本发明实施例所述的方法具有以下优点：
本发明实施例中，通过金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，以将与所述第一胶膜层粘接在一起的玻璃基板去除，避免了暴力拆解破碎电池片上的玻璃基板时导致电池片受损破碎的问题，同时利用浓硫酸遇水放热的特性，采用浓硫酸放热熔解初始电池片上的胶膜，不但可以快速去除初始电池片上的胶膜，还避免了浓硫酸与初始电池片表层发生反应导致电池片表层受损，这样就可以得到完整的电池片，通过对电池片的性能进行测试，进而对太阳能电池的失效原因进行有效分析。本发明实施例提取电池片的方法有效、可靠，并且简单方便。
实施例二
参照图3，示出了本发明实施例二的一种提取电池片的方法的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤301：对初始太阳能电池的背板加热到第二预定温度后，将所述初始太阳能电池的背板以及与所述背板粘接的第二胶膜层去除，得到去除了背板的中间太阳能电池。
本发明实施例中，对初始太阳能电池的背板加热包括对初始太阳能电池的背板整体加热，也可以包括对初始太阳能电池的背板进行局部加热。例如，当初始太阳能电池尺寸较小时，可以直接对初始太阳能电池的背板整体加热，从而对背板整体去除以节省时间提高效率。当仅提取初始太阳能电池内部的某一电池片时，为了提高效率和节省能耗，没有必要对初始太阳能电池的背板进行整体去除，这样就可以只对所要提取的电池片对应的背板进行加热即可。
本发明实施例中，对初始太阳能电池的背板进行加热可以使用热风枪、加热台、发热电阻丝等，本发明实施例对此不作具体限定。
在实际应用中，为了提高加热效率，通常设定加热时间可以为10s～40s，加热温度为75℃～95℃温度范围内。当然，本领域技术人员可以根据实际需求限定加热时间以及加热温度，本发明实施例对此不作具体限定。
本发明实施例中，对初始太阳能电池的背板加热到第二预定温度时，与背板粘结在一起的EVA胶膜层也相应的被加热到第二预定温度。在实际应用中，第二胶膜层可以为EVA胶膜层，由于EVA是一种热熔胶粘剂，加热熔融到一定程度变为能流动，具有一定黏度的液体，因此，加热后的初始太阳能电池的背板以及与所述背板粘接的第二胶膜层很容易被去除。
在实际应用中，可以用热风枪对初始太阳能电池的背板加热到75℃～95℃温度范围内，使第二胶膜层软化熔融，这样就可以很容易的将第二胶膜层以及背板从初始太阳能电池上去除。
在实际应用中，所述背板包括：TPT太阳能背板，TPE太阳能背板，BBF太阳能背板，APE太阳能背板，EVA太阳能背板等。
本发明实施例中，所述中间太阳能电池可以为完全去除所述第二胶膜层和背板的中间太阳能电池，也可以为去除了部分背板和部分第二胶膜层的中间太阳能电池。
在实际应用中，可以对初始太阳能电池的背板加热到75℃～95℃温度范围内后，利用刀具等切割工具将所述初始太阳能电池的背板以及与所述背板粘接的第二胶膜层去除，当第二胶膜层在所述中间太阳能电池上有残留时，还可以进一步使用镊子等工具对第二胶膜层进行去除处理。
步骤302：对金刚线进行加热，得到第一预设温度的恒温金刚线。
本发明实施例中，可以单独采用加热工具对金刚线加热，也可以设置工装，将金刚线安装在工装内对金刚线进行加热。
在实际应用中，通常利用恒温金刚线在切割过程中会对EVA进行熔融以便于切割，因此，可以设置所述第一预设温度为130℃～140℃，这样就可以更快速的进行切割所述第一胶膜层。当然，本领域技术人员还可以根据实际情况设置第一预设温度，本发明实施例对此不作限定。
本发明实施例中，由于第一胶膜层的厚度通常为0.4mm～0.6mm范围内，因此为了避免在切割第一胶膜层的过程中，对所述初始电池片的表面产生损伤，所述金刚线的线径设置为0.07mm～0.09mm。
步骤303：采用所述恒温金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，以将与所述第一胶膜层粘接在一起的玻璃基板进行去除，得到带有胶膜的初始电池片。
在实际应用中，由于所述玻璃基板的面积通常较大，并且玻璃基板局部过热会导致玻璃碎裂，进而导致内部电池片碎裂，因此，为了快速提取电池片，可以使用恒温金刚线切割所述第一胶膜层，进而将所述玻璃基板整体去除。
本发明实施例中，采用所述恒温金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，由于所述恒温金刚线在切割所述第一胶膜层时，不但可以利用金刚线强度高，切割能力强的优点，还可以利用所述恒温金刚线在切割所述第一胶膜层时可以使第一胶膜层热熔，这样就使切割第一胶膜层更加快速，同时还可以避免对初始电池片的表面造成损伤。
步骤304：切割所述初始电池片上的铜锡焊带，得到焊有铜锡焊带的终极电池片；其中，所述初始电池片包括依次相连的多个所述终极电池片，相邻所述终极电池片通过铜锡焊带连接。
在实际应用中，太阳能电池通常由多片电池片通过铜锡焊带连接后，在层压机内封装，其失效的表现形式通常为太阳能电池上出现暗片，即太阳能电池上的某一片电池片出现失效，相对于其他正常电池片，失效电池片的颜色发暗。因此，在提取太阳能电池的电池片的过程中得到的带有胶膜的初始电池片通常包括依次相连的多个所述终极电池片，相邻所述终极电池片通过铜锡焊带连接。
在实际应用中，对失效太阳能电池进行失效分析通常可以仅提取太阳能电池上的失效电池片，因此，切割所述初始电池片上的铜锡焊带可以为将连接多个所述终极电池片的铜锡焊带切割开，从而得到焊有铜锡焊带的终极电池片。具体的，终极电池片可以为多个通过铜锡焊带相连的电池片，也可以为单个带有铜锡焊带的电池片，本发明实施例对此不作具体限定。
例如，太阳能电池出现大面积的暗片时，其原因可能为太阳能电池内部的多片电池片出现失效，在对电池片提取时，就可以将多片电池片同时提取，这样，在切割所述初始电池片上的铜锡焊带时，可以将出现暗片现象对应的初始电池片与其他正常电池片切割开来，得到多个通过铜锡焊带相连的电池片为终极电池片，进而对所述终极电池片进行整体分析，提高分析效率。
步骤305：采用浓硫酸对所述终极电池片上的胶膜和铜锡焊带进行处理，得到目标电池片。
本发明实施例中，采用浓硫酸对所述终极电池片上的胶膜和铜锡焊带进行处理，包括：利用浓硫酸遇水放热的特性，采用浓硫酸将所述终极电池片上的胶膜熔融，和利用浓硫酸与所述铜锡焊带内的铜发生反应，进而将所述铜锡焊带溶解。
在实际应用中，采用浓硫酸对所述终极电池片上的胶膜进行处理，所述胶膜可以仅为残留的第一胶膜层，也可以为包括有残留的第二胶膜层和第一胶膜层的胶膜层。在实际应用中，由于第一胶膜层和第二胶膜层材质相同，因此浓硫酸可以快速的对上述胶膜层进行熔融去除。
本发明实施例中，为了提高浓硫酸处理所述终极电池片上的胶膜和铜锡焊带的效率，采用浓硫酸对所述终极电池片上的胶膜和铜锡焊带进行处理时，处理温度可以为180℃～200℃，处理时间为10min～20min。
步骤306：对所述目标电池片进行水洗。
本发明实施例中，采用去离子水或RO反渗透水对所述目标电池片进行水洗，可以将残留的浓硫酸去除，还可以有效避免其他杂质对所述目标电池片的侵蚀而使目标电池片的性能受影响，导致失效原因分析不准确的问题。
在实际应用中，可以采用去离子水对所述目标电池片进行溢流水洗或者喷淋水洗，本发明实施例对水洗方式不作具体限定。
步骤307：对水洗后的所述目标电池片进行烘干。
本发明实施例中，通过对水洗后的所述目标电池片进行热风烘干，烘干温度控制为60℃～80℃，从而避免了所述目标电池片的TCO膜层被进一步腐蚀。在实际应用中，为了降低成本，热风烘干的空气可以采用压缩空气，或者为了最大程度避免TCO膜层被进一步腐蚀，热风烘干的空气还可以使用氮气等，本发明实施例对此不作具体限制。
本发明实施例中，通过金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，以将与所述第一胶膜层粘接在一起的玻璃基板去除，避免了暴力拆解破碎电池片上的玻璃基板时导致电池片受损破碎的问题，同时利用浓硫酸遇水放热的特性，采用浓硫酸放热熔解初始电池片上的胶膜，不但可以快速去除初始电池片上的胶膜，还避免了浓硫酸与初始电池片表层发生反应导致电池片表层受损，这样就可以得到完整的电池片，通过对电池片的性能进行测试，进而对太阳能电池的失效原因进行有效分析。本发明实施例提取电池片的方法有效、可靠，并且简单方便。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定都是本申请实施例所必须的。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (9)
1.一种提取电池片的方法，其特征在于，所述方法包括：
去除初始太阳能电池的背板，得到去除了背板的中间太阳能电池；
采用金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，以去除与所述第一胶膜层粘接在一起的玻璃基板，得到带有胶膜的初始电池片；
采用浓硫酸对所述初始电池片上的胶膜进行处理，得到目标电池片；
所述采用浓硫酸对所述初始电池片上的胶膜进行处理，得到目标电池片的步骤包括：
采用浓硫酸与水放热的热量，将所述初始电池片上的胶膜熔化，以使所述初始电池片上的胶膜去除，得到目标电池片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，以将与所述第一胶膜层粘接在一起的玻璃基板进行去除，得到带有胶膜的初始电池片的步骤，包括：
对金刚线进行加热，得到第一预设温度的恒温金刚线；
采用所述恒温金刚线切割所述中间太阳能电池的第一胶膜层，以将与所述第一胶膜层粘接在一起的玻璃基板进行去除，得到带有胶膜的初始电池片。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预设温度为130℃～140℃。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金刚线的线径为0.07mm～0.09mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述去除初始太阳能电池的背板，得到去除了背板的中间太阳能电池的步骤，包括：
对初始太阳能电池的背板加热到第二预定温度后，将所述初始太阳能电池的背板以及与所述背板粘接的第二胶膜层去除，得到去除了背板的中间太阳能电池。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用浓硫酸对所述初始电池片上的所述胶膜进行熔解，得到目标电池片的步骤，包括：
切割所述初始电池片上的铜锡焊带，得到焊有铜锡焊带的终极电池片；其中，所述初始电池片包括依次相连的多个所述终极电池片，相邻所述终极电池片通过铜锡焊带连接；
采用浓硫酸对所述终极电池片上的胶膜和铜锡焊带进行处理，得到目标电池片。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述采用浓硫酸对所述终极电池片上的胶膜和铜锡焊带进行处理，得到目标电池片的步骤中，处理温度为180℃～200℃，处理时间为10min～20min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用浓硫酸对所述初始电池片上的所述胶膜进行处理，得到目标电池片的步骤之后，还包括：
对所述目标电池片进行水洗。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述目标电池片进行水洗的步骤之后，还包括：
对水洗后的所述目标电池片进行烘干。
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