CN114248369A - 一种太阳能背板材料的回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种太阳能背板材料的回收方法，该回收方法先采用物理或者化学手段将太阳能背板材料破碎，然后将20‑500份的水、1‑50份的碱、0.1‑5份的渗透剂和1‑60份的有机溶剂混合均匀后，得分离液，最后在30～100℃下，将太阳能背板材料置于分离液中处理0.1～72小时后，便将太阳能背板材料的核心结构分离开来。本发明公开的一种太阳能背板材料的回收方法具有分离过程无毒性、分离效率高和成本低的特点，且工艺流程上易于大规模处理，具有重要的应用价值和学术意义。

Description

一种太阳能背板材料的回收方法
本申请是“一种太阳能背板材料的回收方法”的分案申请，原申请的申请号为“201710343354.X”，申请日为2017.05.16。
技术领域
本发明涉及高分子材料循环再利用领域，具体涉及的是一种太阳能背板材料的回收方法。
背景技术
太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，主要由光伏玻璃、EVA、太阳能电池片、EVA和背板所组成。随着各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求，太阳能电池将有着广阔的应用前景。
太阳能电池按照光伏玻璃—EVA—太阳能电池片—EVA—背板的结构封装构成，其中的背板位于电池背面的最外层，是太阳能电池的重要组成部分，不仅起到封装的作用，同时还起到保证太阳能电池不受到环境影响的作用，确保太阳能电池的使用寿命。目前，一般的太阳能背板的核心结构材料分为三层：1)外层保护层：一般为含氟材料，常用的有PVF和PVDF材料；2)中间层：一般为改性PET材料；3)层压粘接层：一般为改性的氟材料或者粘接性强的EVA、PE或PA薄膜。经粘接处理后的背板，由于含氟材料的耐化学腐蚀和表面能小，导致传统的废塑料回收技术或塑料表面脱漆技术很难成功实现对背板材料的分离。
目前，无论是在太阳能背板材料生产过程中产生的背板边角料，或是太阳能电池废弃后丢弃的背板废料，若能够使其逐一分离，将能够产生极大的经济效益。然而，目前行业上仅能通过“破碎—压合成块”或“焚烧”的方式来处理，这种处理方式不仅是对材料本身经济价值的浪费，而且不符合日益增强的节能减排要求，进而正逐渐侵蚀着人民对太阳能电池“绿色照明”的印象和观念，阻碍太阳能电池的大规模推广。
针对目前太阳能背板材料回收利用所存在的问题，开发一种分离过程无毒性、分离效率高、成本低且工艺流程上易于处理大规模的太阳能背板材料的分离与回收技术，具有重要的应用价值和学术意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能背板材料的回收方法，具有分离过程无毒性、分离效率高和成本低的特点，且在工艺流程上易于处理大规模的太阳能背板材料，具有重要的应用价值和学术意义。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种太阳能背板材料的回收方法，包括以下步骤：
(1)将太阳能背板材料经物理手段破碎；
(2)将20-500份的水、1-50份的碱、0.1-5份的渗透剂和1-60份的有机溶剂混合均匀后，得分离液；
(3)将经过步骤(1)破碎后的所述太阳能背板材料置于步骤(2)得到的所述分离液中，在30～100℃下搅拌0.1～72小时，分离液便将作为所述太阳能背板材料的核心结构的外层保护层、中间层和层压粘接层分离开来，并分别进行回收。
步骤(1)中，所述物理手段是采用破碎机破碎。
步骤(2)中，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氨水中的一种或几种的组合。
步骤(2)中，所述渗透剂为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和氟类表面活性剂中的一种或几种的组合。
所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚(JFC-1)、脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC-E)和仲辛醇聚氧乙烯醚(JFC-2)中的一种或几种的组合。
所述阴离子表面活性剂为快速渗透剂T、耐碱渗透剂OEP-70、耐碱渗透剂AEP和高温渗透剂JFC-M中一种或几种的组合。
所述氟类表面活性剂为全氟辛酸钠、全氟辛基磺酸钠、乙氧基类非离子型氟碳表面活性剂和含氟聚氧乙烯醚类表面活性剂中一种或几种的组合。
步骤(2)中，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇苯醚、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、六氟异丙醇、丙酮、苯甲醇、甲苯和乙酸乙酯中的一种或者几种的组合。
采用上述技术方案后，本发明一种太阳能背板材料的回收方法，具有以下有益效果：1)分离过程的操作方法简单、分离过程环保无毒、分离效率高且成本低，易于大规模处理；2)太阳能背板材料经本回收方法分离后，不仅可排除太阳能电池产业大规模普及所面临的环保困境，而且能够“变废为宝”，通过对背板材料中高附加值含氟材料的循环回收，创造出不容小觑的经济效益。
因此，本发明一种太阳能背板材料的回收方法，具有分离过程无毒性、分离效率高和成本低的特点，且在工艺流程上易于处理大规模的太阳能背板材料，具有重要的应用价值和学术意义。
附图说明
图1为实施例一中太阳能背板材料分离后的示意图。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
实施例1
一种太阳能背板材料的回收方法，包括以下步骤：
(1)采用破碎机将太阳能背板材料破碎成碎片状；
(2)将20份水、50份氢氧化钠、5份JFC-1和60份丙酮混合均匀后，得分离液；
(3)将经过步骤(1)破碎后的太阳能背板材料置于步骤(2)得到的分离液中，在30℃下搅拌0.1小时后，分离液使得太阳能背板材料的外层保护层、中间层和层压粘接层分离开来，从而将太阳能背板材料的核心结构彻底分离，并分别进行回收。
太阳能背板材料的其中一片碎片分离后的示意图如图1所示，图中从左至右的材料分别是作为外层保护层的PVDF、作为中间层的PET和作为层压粘接层的PVDF。由图1可见，本发明所公开的回收方法已成功将作为太阳能背板材料核心结构的外层保护层、中间层和层压粘接层分离开来。
实施例2
一种太阳能背板材料的回收方法，包括以下步骤：
(1)采用破碎机将太阳能背板材料破碎成碎片状；
(2)将500份水、1份氢氧化钾、0.1份JFC-E和10份乙醇混合均匀后，得分离液；
(3)将经过步骤(1)破碎后的太阳能背板材料置于步骤(2)得到的分离液中，在100℃下搅拌72小时后，分离液使得太阳能背板材料的外层保护层、中间层和层压粘接层分离开来，从而将太阳能背板材料的核心结构彻底分离，并分别进行回收。
实施例3
一种太阳能背板材料的回收方法，包括以下步骤：
(1)采用破碎机将太阳能背板材料破碎成碎片状；
(2)将100份水、20份氢氧化钙、1份JFC-2和20份甲醇混合均匀后，得分离液；
(3)将经过步骤(1)破碎后的太阳能背板材料置于步骤(2)得到的分离液中，在50℃下搅拌10小时后，分离液使得太阳能背板材料的外层保护层、中间层和层压粘接层分离开来，从而将太阳能背板材料的核心结构彻底分离，并分别进行回收。
实施例4
一种太阳能背板材料的回收方法，包括以下步骤：
(1)采用破碎机将太阳能背板材料破碎成碎片状；
(2)将100份水、20份氨水、1份快速渗透剂T、0.5份含氟聚氧乙烯醚类表面活性剂和20份N-甲基吡咯烷酮混合均匀后，得分离液；
(3)将经过步骤(1)破碎后的太阳能背板材料置于步骤(2)得到的分离液中，在50℃下搅拌10小时后，分离液使得太阳能背板材料的外层保护层、中间层和层压粘接层分离开来，从而将太阳能背板材料的核心结构彻底分离，并分别进行回收。
实施例5
一种太阳能背板材料的回收方法，包括以下步骤：
(1)采用破碎机将太阳能背板材料破碎成碎片状；
(2)将100份水、20份氨水、5份氢氧化钠、1份耐碱渗透剂OEP-70和20份乙二醇苯醚混合均匀后，得分离液；
(3)将经过步骤(1)破碎后的太阳能背板材料置于步骤(2)得到的分离液中，在70℃下搅拌10小时后，分离液使得太阳能背板材料的外层保护层、中间层和层压粘接层分离开来，从而将太阳能背板材料的核心结构彻底分离，并分别进行回收。
实施例6
一种太阳能背板材料的回收方法，包括以下步骤：
(1)采用破碎机将太阳能背板材料破碎成碎片状；
(2)将100份水、20份氨水、5份氢氧化钠、1份耐碱渗透剂OEP-70、1份耐碱渗透剂AEP、20份乙二醇苯醚和10份N,N-二甲基甲酰胺混合均匀后，得分离液；
(3)将经过步骤(1)破碎后的太阳能背板材料置于步骤(2)得到的分离液中，在60℃下搅拌10小时后，分离液使得太阳能背板材料的外层保护层、中间层和层压粘接层分离开来，从而将太阳能背板材料的核心结构彻底分离，并分别进行回收。
实施例7
一种太阳能背板材料的回收方法，包括以下步骤：
(1)采用破碎机将太阳能背板材料破碎成碎片状；
(2)将100份水、20份氢氧化钠、1份耐碱渗透剂AEP、1份高温渗透剂JFC-M、20份二甲基亚砜和10份六氟异丙醇混合均匀后，得分离液；
(3)将经过步骤(1)破碎后的太阳能背板材料置于步骤(2)得到的分离液中，在60℃下搅拌10小时后，分离液使得太阳能背板材料的外层保护层、中间层和层压粘接层分离开来，从而将太阳能背板材料的核心结构彻底分离，并分别进行回收。
实施例8
一种太阳能背板材料的回收方法，包括以下步骤：
(1)采用破碎机将太阳能背板材料破碎成碎片状；
(2)将100份水、20份氢氧化钠、1份全氟辛酸钠、1份全氟辛基磺酸钠、5份苯甲醇和10份甲苯混合均匀后，得分离液；
(3)将经过步骤(1)破碎后的太阳能背板材料置于步骤(2)得到的分离液中，在60℃下搅拌10小时后，分离液使得太阳能背板材料的外层保护层、中间层和层压粘接层分离开来，从而将太阳能背板材料的核心结构彻底分离，并分别进行回收。
实施例9
一种太阳能背板材料的回收方法，包括以下步骤：
(1)采用破碎机将太阳能背板材料破碎成碎片状；
(2)将100份水、20份氢氧化钠、1份乙氧基类非离子型氟碳表面活性剂、5份乙酸乙酯和10份甲苯混合均匀后，得分离液；
(3)将经过步骤(1)破碎后的太阳能背板材料置于步骤(2)得到的分离液中，在60℃下搅拌10小时后，分离液使得太阳能背板材料的外层保护层、中间层和层压粘接层分离开来，从而将太阳能背板材料的核心结构彻底分离，并分别进行回收。
上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (4)

1.一种太阳能背板材料的回收方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将太阳能背板材料经物理手段破碎；
(2)将20-500份的水、1-50份的碱、0.1-5份的渗透剂和1-60份的有机溶剂混合均匀后，得分离液；
(3)将经过步骤(1)破碎后的所述太阳能背板材料置于步骤(2)得到的所述分离液中，在30～100℃下搅拌0.1～72小时，分离液便将作为所述太阳能背板材料的核心结构的外层保护层、中间层和层压粘接层分离开来，并分别进行回收；
步骤(2)中，所述渗透剂为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和氟类表面活性剂中的至少两种的组合，其中所述非离子表面活性剂为JFC-1、JFC-E和JFC-2中的一种或几种的组合，所述阴离子表面活性剂为快速渗透剂T、耐碱渗透剂OEP-70、耐碱渗透剂AEP和高温渗透剂JFC-M中一种或几种的组合，所述氟类表面活性剂为全氟辛酸钠、全氟辛基磺酸钠、乙氧基类非离子型氟碳表面活性剂和含氟聚氧乙烯醚类表面活性剂中一种或几种的组合；
步骤(3)中，所述外层保护层为含氟材料，所述中间层为改性PET材料，所述层压粘接层为改性的氟材料、EVA、PE或者PA薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能背板材料的回收方法，其特征在于：步骤(1)中，所述物理手段是采用破碎机破碎。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能背板材料的回收方法，其特征在于：步骤(2)中，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氨水中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能背板材料的回收方法，其特征在于：步骤(2)中，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇苯醚、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、六氟异丙醇、丙酮、苯甲醇、甲苯和乙酸乙酯中的一种或者几种的组合。
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李有良: "《多孔介质油气藏岩石表面气体润湿性理论与应用》", 中国石油大学出版社, pages: 159 *

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