CN117339966A - 一种叠层电池组件回收方法 - Google Patents

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CN117339966A CN202311288548.6A CN202311288548A CN117339966A CN 117339966 A CN117339966 A CN 117339966A CN 202311288548 A CN202311288548 A CN 202311288548A CN 117339966 A CN117339966 A CN 117339966A
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萧吉宏
徐晓华
王文静
周肃
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Anhui Huasheng New Energy Technology Co ltd
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    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
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Abstract

本发明公开了一种叠层电池组件回收方法,涉及光伏技术领域。该叠层电池组件回收方法用于回收叠层电池组件,叠层电池组件包括依次堆叠设置的背面盖板、胶膜及正面盖板、受胶膜包裹的叠层电池,以及环向填充于正面盖板与背面盖板之间的密封胶;回收方法包括:切割分离叠层电池组件上的背面盖板、正面盖板、密封胶,以及处于叠层电池周缘的部分胶膜;在脱胶液中浸泡叠层电池组件的剩余部分,以使处于叠层电池两侧的剩余胶膜与叠层电池分离;在多种清洗液中依次浸泡叠层电池,得到纯净硅料。本发明提供的叠层电池组件回收方法能够对叠层电池组件进行回收处置,避免物料浪费并防止污染环境。

Description

一种叠层电池组件回收方法
技术领域
本发明涉及光伏技术领域,具体而言,涉及一种叠层电池组件回收方法。
背景技术
能源是人类赖以生存的战略性基础资源,也是经济、社会发展必不可少的动力源泉。加强可再生能源的开发利用,大力发展“低碳经济”,是应对能源、环境问题,实现人类社会可持续发展的必由之路。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。光伏技术是太阳能研究领域中一个重要的发展方向,其通过太阳电池将太阳能转换为电能,目前,以硅基材料为基础的硅太阳电池以成熟的制备工艺,在各种光伏器件中占据主导地位。此外,自2009年以来一类以金属卤化物与有机烷氨杂化的钙钛矿(perovskite)结构半导体为光吸收层的钙钛矿电池引起人们注意。美国加州斯坦福大学研制的钙钛矿/CIGS叠层电池效率达到18.6%。另一方面,结合晶体硅和非晶硅优势为一体的异质结薄膜硅太阳电池(HJT)近年来发展迅速,其光电转换效率已突破25%,成为与钙钛矿电池结合的最佳结构。
叠层电池通常与玻璃材质的正面盖板、背面盖板以及中间胶膜层组成叠层电池组件进行应用,钙钛矿叠层电池的应用也逐渐成为行业关注的焦点,但是目前市面上缺乏回收处置叠层电池组件的方法,在叠层电池失效的情况下会造成叠层电池组件中可重复利用物料的浪费,并导致环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种叠层电池组件回收方法,能够对叠层电池组件进行回收处置,避免物料浪费的同时防止污染环境。
本发明的实施例提供一种技术方案:
一种叠层电池组件回收方法,用于回收叠层电池组件,所述叠层电池组件包括依次堆叠设置的背面盖板、胶膜及正面盖板、受所述胶膜包裹的钙钛矿-异质结叠层电池,以及环向填充于所述正面盖板与所述背面盖板之间的密封胶;所述回收方法包括:
切割分离所述叠层电池组件上的所述背面盖板、所述正面盖板、所述密封胶,以及处于所述钙钛矿-异质结叠层电池周缘的部分所述胶膜;
在脱胶液中浸泡所述叠层电池组件的剩余部分,以使处于所述钙钛矿-异质结叠层电池两侧的剩余所述胶膜与所述钙钛矿-异质结叠层电池分离;
在呈酸性的第五清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池,以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池的隧穿复合结层及异质结电池上的非晶硅层,得到纯净硅料。
在可选的实施方式中,所述切割分离所述叠层电池组件上的所述背面盖板、所述正面盖板、所述密封胶,以及处于所述钙钛矿-异质结叠层电池周缘的部分所述胶膜的步骤包括:
分别以所述背面盖板的上表面及所述正面盖板的下表面为切割面切割所述叠层电池组件,得到相互分离的所述背面盖板、所述正面盖板及第一剩余部分;
以所述密封胶与所述胶膜的接触面为切割面切割所述第一剩余部分,得到相互分离的所述密封胶与第二剩余部分;
以所述钙钛矿-异质结叠层电池的侧面为切割面,对所述第二剩余部分进行切割,得到相互分离的部分所述胶膜与第三剩余部分,其中,所述第三剩余部分由所述钙钛矿-异质结叠层电池及处于所述钙钛矿-异质结叠层电池两侧的剩余所述胶膜组成。
在可选的实施方式中,所述以所述密封胶与所述胶膜的接触面为切割面切割所述第一剩余部分,得到相互分离的所述密封胶与第二剩余部分的步骤包括:
以真空吸附载台承载并吸附固定所述第一剩余部分;
通过视觉定位系统获取所述密封胶与所述胶膜之间接触面的位置信息;
根据所述位置信息控制切割装置对所述密封胶与所述胶膜之间的接触面进行切割,得到相互分离的所述密封胶与第二剩余部分。
在可选的实施方式中,所述在脱胶液中浸泡所述叠层电池组件的剩余部分,以使处于所述钙钛矿-异质结叠层电池两侧的剩余所述胶膜与所述钙钛矿-异质结叠层电池分离的步骤包括:
对所述叠层电池组件的剩余部分上处于所述钙钛矿-异质结叠层电池两侧的所述胶膜分别进行激光开槽;
将所述叠层电池组件的剩余部分在脱胶液中浸泡第一预设时长。
在可选的实施方式中,所述脱胶液为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸、醋酸、水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、乙酸乙酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯苯、乙醇、异丙醇中的一种或多种混合的液体。
在可选的实时方式中,在所述在呈酸性的第五清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池,以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池的隧穿复合结层及异质结电池上的非晶硅层,得到纯净硅料的步骤之前,所述回收方法还包括:
在呈酸性的第一清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池,以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池的电极与电流收集层;
在呈非极性或弱极性的第二清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池,以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池的第二电荷传输层;
在强极性的第三清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池,以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池的钙钛矿层;
在呈酸性的第四清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池,以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池的第一电荷传输层。
在可选的实施方式中,所述在呈酸性的第一清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池,以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池的电极与电流收集层的步骤之前,所述回收方法还包括:
将所述钙钛矿-异质结叠层电池置于第一预设温度的环境中加热,以使所述钙钛矿-异质结叠层电池上的焊带脱落。
在可选的实施方式中,所述回收方法还包括:
采用离子交换树脂法与化学沉淀法处理完成对所述钙钛矿-异质结叠层电池浸泡的所述第三清洗液,以回收所述第三清洗液中的铅,其中,所述化学沉淀法所使用的沉淀剂为醋酸、抗化血酸、草酸、碳酸钠中的一种。
在可选的实施方式中,所述在呈酸性的第一清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池,以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池的电极与电流收集层的步骤包括:
将所述钙钛矿-异质结叠层电池在第二预设温度的所述第一清洗液中浸泡第二预设时长,以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池的电极及电流收集层,其中,所述第二预设温度处于40℃-70℃的范围内,所述第二预设时长处于5min-30min的范围内。
在可选的实施方式中,所述在呈酸性的第五清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池,以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池的隧穿复合结层及异质结电池上的非晶硅层,得到纯净硅料的步骤包括:
将所述钙钛矿-异质结叠层电池在第六预设温度的所述第五清洗液中浸泡第六预设时长,以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池的隧穿复合结层及异质结电池上的非晶硅层,得到纯净硅料,其中,所述第六预设温度处于40℃-90℃的范围内,所述第六预设时长处于5min-40min的范围内。
在可选的实施方式中,所述第一清洗液为盐酸、硫酸、硝酸、亚硝酸、磷酸、氢氟酸、醋酸、甲酸、碳酸、硼酸、水中的一种或多种混合的液体;
所述第二清洗液为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯苯、二氯苯、二硫化碳、四氟化碳、正己烷、苯、盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸中的一种或多种混合的液体;
所述第三清洗液为乙酸乙酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯苯、二氯苯、乙醇、异丙醇、水中的一种或多种混合的液体;
所述第四清洗液为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸中的一种或多种混合的液体;
所述第五清洗液为苯甲酸、高氯酸、硝酸、磷酸、苯甲酸、氢氟酸、次氯酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、柠檬酸、乳酸、水中的一种或多种混合的液体。
相比现有技术,本发明提供的叠层电池组件回收方法,通过对叠层电池组件分步进行切割与浸泡处理,实现了对背面盖板、正面盖板、密封胶、胶膜及硅料的回收,避免了污染物泄漏在环境中导致环境污染。因此,本发明提供的叠层电池组件回收方法的有益效果包括:能够对叠层电池组件进行回收处置,避免物料浪费的同时防止污染环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的实施例提供的叠层电池组件的结构示意图;
图2为本发明的实施例提供的叠层电池组件回收方法的一种流程框图;
图3图2中步骤S101的一种子步骤流程框图;
图4为第一剩余部分的结构示意图;
图5图3中步骤S1012的一种子步骤流程框图;
图6为第二剩余部分的结构示意图;
图7为第三剩余部分的结构示意图;
图8图2中步骤S102的一种子步骤流程框图。
图标:100-叠层电池组件;110-背面盖板;120-胶膜;130-正面盖板;140-钙钛矿-异质结叠层电池;150-密封胶。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,“设置”、“连接”等术语应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细说明。
实施例
请结合参阅图1及图2,图1所示为本实施例提供的叠层电池组件100的结构示意图,图2所示为本实施例提供的叠层电池组件回收方法的一种流程框图。
叠层电池组件100包括依次堆叠设置的背面盖板110、胶膜120及正面盖板130、受胶膜120包裹的钙钛矿-异质结叠层电池140,以及环向填充于正面盖板130与背面盖板110之间的密封胶150。背面盖板110与正面盖板130均为玻璃材质,胶膜120由背面胶膜120层与正面胶膜120层组成,密封胶150与背面盖板110、正面盖板130及胶膜120均粘连,起到密封背面盖板110与正面盖板130之间间隙的作用。
本实施例提供的叠层电池组件回收方法,能够对图1所示的叠层电池组件100进行回收处置,避免物料浪费并防止污染环境。具体的,该叠层电池组件回收方法可以包括:
步骤S101,切割分离叠层电池组件100上的背面盖板110、正面盖板130、密封胶150,以及处于钙钛矿-异质结叠层电池140周缘的部分胶膜120。
请结合参阅图3,图3所示为步骤S101的一种子步骤流程框图,步骤S101可以包括以下子步骤:
子步骤S1011,分别以背面盖板110的上表面及正面盖板130的下表面为切割面切割叠层电池组件100,得到相互分离的背面盖板110、正面盖板130及第一剩余部分。
经过子步骤S1011,实现了对正面盖板130与背面盖板110的回收。可以理解的是,以背面盖板110的上表面或以正面盖板130的下表面为切割面切割叠层电池组件100时,被切割的对应实际上是处于边缘的密封胶150以及处于中间的胶膜120。本实施例中,采用刀片机械切割。
请结合参阅图4,图4所示为第一剩余部分的结构示意图,第一剩余部分包括胶膜120、钙钛矿-异质结叠层电池140及密封胶150,钙钛矿-异质结叠层电池140处于胶膜120内部,密封胶150粘连在胶膜120的周侧壁上。
子步骤S1012,以密封胶150与胶膜120的接触面为切割面切割第一剩余部分,得到相互分离的密封胶150与第二剩余部分。
请结合参阅图5,图5所示为子步骤S1012的一种子步骤流程框图,本实施例中子步骤S1012可以包括以下子步骤:
子步骤S1012a,以真空吸附载台承载并吸附固定第一剩余部分。
可以理解的是,真空吸附载台指利用真空吸附原理固定工件的载具设备。
子步骤S1012b,通过视觉定位系统获取密封胶150与胶膜120之间接触面的位置信息。
视觉定位定位系统可以为CCD相机与控制主机的组合,CCD相机对第一剩余部分进行拍照以获取图像信息,控制主机对图像信息进行处理得到密封胶150与胶膜120接触面的位置信息。
子步骤S1012c,根据位置信息控制切割装置对密封胶150与胶膜120之间的接触面进行切割,得到相互分离的密封胶150与第二剩余部分。
切割装置可以为配置有刀片的机械切割设备,也可以为激光切割设备。控制器根据位置信息控制切割装置的切割轨迹,从而实现密封胶150与胶膜120的分离,实现对密封胶150的回收。
请结合参阅图6,图6所示为第二剩余部分的结构示意图,第二剩余部分包括胶膜120与处于胶膜120内部的钙钛矿-异质结叠层电池140。
请继续参阅图3,子步骤S101还可以包括:
子步骤S1013,以钙钛矿-异质结叠层电池140的侧面为切割面,对第二剩余部分进行切割,得到相互分离的部分胶膜120与第三剩余部分。
请结合参阅图7,图7所示为第三剩余部分的结构示意图,第三剩余部分由钙钛矿-异质结叠层电池140及处于钙钛矿-异质结叠层电池140两侧的剩余胶膜120组成。
可以理解的是,在子步骤S1013的切割过程中,首先贴合钙钛矿-异质结叠层电池140的侧面纵向贯穿胶膜120,纵向指叠层电池组件100中背面盖板110、胶膜120及正面盖板130的堆叠方向。之后沿钙钛矿-异质结叠层电池140的横截面轨迹环切,从而完成对胶膜120处于钙钛矿-异质结叠层电池140侧向的部分的分离。子步骤S1013实现对部分胶膜120的回收。
子步骤S1013可以利用子步骤S1012中的真空吸附载台、视觉定位定位系统及切割装置完成。
进一步地,请继续参阅图2,该叠层电池组件回收方法还可以包括:
步骤S102,在脱胶液中浸泡叠层电池组件100的剩余部分,以使处于钙钛矿-异质结叠层电池140两侧的剩余胶膜120与钙钛矿-异质结叠层电池140分离。
可以理解的是,经过步骤S101之后得到的叠层电池组件100的剩余部分即为第三剩余部分,步骤S102实现对剩余胶膜120的回收。
请结合参阅图8,图8所示为步骤S102的一种子步骤流程框图,步骤S102可以包括以下子步骤:
子步骤S1021,对叠层电池组件100的剩余部分上处于钙钛矿-异质结叠层电池140两侧的胶膜120分别进行激光开槽。
激光开槽的目的在于为脱胶液提供到达钙钛矿-异质结叠层电池140端面的通道,使激光纵向穿透胶膜120到达钙钛矿-异质结叠层电池140表面的TCO。本实施例中,开槽宽度为1-3mm。
子步骤S1022,将叠层电池组件100的剩余部分在脱胶液中浸泡第一预设时长。
脱胶液为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸、醋酸、水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、乙酸乙酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯苯、乙醇、异丙醇中的一种或多种混合的液体。第一预设时长处于10min-30min的范围内。
进一步地,请继续参阅图2,该叠层电池组件回收方法还可以包括:
步骤S103,将钙钛矿-异质结叠层电池140置于第一预设温度的环境中加热,以使钙钛矿-异质结叠层电池140上的焊带脱落。
本实施例中,第一预设温度处于100℃-150℃的范围内。经过步骤S103,焊带钎料熔化,使焊带从钙钛矿-异质结叠层电池140上分离,完成对焊带的回收。
在经过步骤S103完成对焊带的回收之后,钙钛矿-异质结叠层电池140需要经过多种清洗液的依次浸泡,以分步去除钙钛矿-异质结叠层电池140上的各个层级结构,并对存在的污染物回收处置,最终完成对硅料的回收。
本实施例中的钙钛矿-异质结叠层电池140,包括由下至上依次堆叠设置的异质结电池、隧穿复合结层、第一电荷传输层、钙钛矿层、第二电荷传输层及电流收集层,以及在异质结电池下表面与电流收集层上表面凸出的电极。
进一步地,请继续参阅图2,该叠层电池组件回收方法还可以包括:
步骤S104,在呈酸性的第一清洗液中浸泡钙钛矿-异质结叠层电池140,以去除钙钛矿-异质结叠层电池140的电极与电流收集层。
由于电极和电流收集层主要为金属或金属氧化物,通过呈酸性的第一清洗液能够高效快速的完成对电极和电流收集层的溶解。并且,紧邻电流收集层的第二电荷传输层主要为无机非金属材料,不溶于酸。
步骤S104的具体执行方式可以为:将钙钛矿-异质结叠层电池140在第二预设温度的第一清洗液中浸泡第二预设时长。其中,所述第二预设温度处于40℃-70℃的范围内,所述第二预设时长处于5min-30min的范围内。
在实际应用中,第一清洗液可以为盐酸、硫酸、硝酸、亚硝酸、磷酸、氢氟酸、醋酸、甲酸、碳酸、硼酸、水中的一种或多种混合的液体。
进一步地,请继续参阅图2,该叠层电池组件回收方法还可以包括:
步骤S105,在呈非极性或弱极性的第二清洗液中浸泡钙钛矿-异质结叠层电池140,以去除钙钛矿-异质结叠层电池140的第二电荷传输层。
第二电荷传输层主要为无机非金属材料,在非极性或弱极性的第二清洗液中浸泡时,第二电荷传输层能够被溶解,并且,第二清洗液还不会对紧邻第二电荷传输层的钙钛矿层造成影响。
在实际应用中,第二清洗液可以为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯苯、二氯苯、二硫化碳、四氟化碳、正己烷、苯、盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸中的一种或多种混合的液体。
进一步地,请继续参阅图2,该叠层电池组件回收方法还可以包括:
步骤S106,在强极性的第三清洗液中浸泡钙钛矿-异质结叠层电池140,以去除钙钛矿-异质结叠层电池140的钙钛矿层。
钙钛矿层能够被强极性的第三清洗液溶解,在实际应用中,第三清洗液可以为乙酸乙酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯苯、二氯苯、乙醇、异丙醇、水中的一种或多种混合的液体。
考虑到钙钛矿层溶解后,第三清洗液中会存在较多的铅离子,为了避免铅离子扩散和外溢导致环境污染,本实施例中采用后续的步骤S107对第三清洗液中的铅离子进行回收处置。
进一步地,请继续参阅图2,该叠层电池组件回收方法还可以包括:
步骤S107,采用离子交换树脂法与化学沉淀法处理完成对钙钛矿-异质结叠层电池140浸泡的第三清洗液,以回收第三清洗液中的铅。
其中,化学沉淀法所使用的沉淀剂为醋酸、抗化血酸、草酸、碳酸钠中的一种。
进一步地,请继续参阅图2,该叠层电池组件回收方法还可以包括:
步骤S108,在呈酸性的第四清洗液中浸泡钙钛矿-异质结叠层电池140,以去除钙钛矿-异质结叠层电池140的第一电荷传输层。
第一电荷传输层主要为金属氧化物,呈酸性的第四清洗液能够实现对第一电荷传输层的快速溶解。在实际应用中,第四清洗液可以为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸中的一种或多种混合的液体。
进一步地,请继续参阅图2,该叠层电池组件回收方法还可以包括:
步骤S109,在呈酸性的第五清洗液中浸泡钙钛矿-异质结叠层电池140,以去除钙钛矿-异质结叠层电池140的隧穿复合结层及异质结电池上的非晶硅层,得到纯净硅料。
隧穿复合结层及异质结电池上的非晶硅层主要成分为金属或金属氧化物,呈酸性的第五清洗液能够实现对隧穿复合结层及异质结电池上的非晶硅层的快速溶解。
步骤S109的具体执行方式可以为:将钙钛矿-异质结叠层电池140在第六预设温度的第五清洗液中浸泡第六预设时长。其中,第六预设温度处于40℃-90℃的范围内,第六预设时长处于5min-40min的范围内。经过步骤S109,完成对硅料的回收。
在实际应用中,第五清洗液可以为苯甲酸、高氯酸、硝酸、磷酸、苯甲酸、氢氟酸、次氯酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、柠檬酸、乳酸、水中的一种或多种混合的液体。
本实施例中,在第二清洗液、第三清洗液及第四清洗液中的浸泡时长均处于1min-15min的范围内,并且浸泡过程中可以进行加热或超声辅助。
可以理解的是,本实施例中,每完成在一种清洗液中的浸泡,钙钛矿-异质结叠层电池140都需要先通过清水洗涤,洗涤完成后再浸入下一种清洗液。
综上,通过本实施例提供的叠层电池组件回收方法,一方面能够实现对正面盖板130、背面盖板110、密封胶150、胶膜120、焊带及硅料的回收,降低因为钙钛矿-异质结叠层电池140失效而导致的物料浪费,节约生产成本。另一方面还能够对有害成分进行妥善处置,避免有害物质的扩散或外导致环境污染。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叠层电池组件回收方法,用于回收叠层电池组件(100),所述叠层电池组件(100)包括依次堆叠设置的背面盖板(110)、胶膜(120)及正面盖板(130)、受所述胶膜(120)包裹的钙钛矿-异质结叠层电池(140),以及环向填充于所述正面盖板(130)与所述背面盖板(110)之间的密封胶(150);其特征在于,所述回收方法包括:
切割分离所述叠层电池组件(100)上的所述背面盖板(110)、所述正面盖板(130)、所述密封胶(150),以及处于所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)周缘的部分所述胶膜(120);
在脱胶液中浸泡所述叠层电池组件(100)的剩余部分,以使处于所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)两侧的剩余所述胶膜(120)与所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)分离;
在呈酸性的第五清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池(140),以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)的隧穿复合结层及异质结电池上的非晶硅层,得到纯净硅料。
2.根据权利要求1所述的叠层电池组件回收方法,其特征在于,所述切割分离所述叠层电池组件(100)上的所述背面盖板(110)、所述正面盖板(130)、所述密封胶(150),以及处于所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)周缘的部分所述胶膜(120)的步骤包括:
分别以所述背面盖板(110)的上表面及所述正面盖板(130)的下表面为切割面切割所述叠层电池组件(100),得到相互分离的所述背面盖板(110)、所述正面盖板(130)及第一剩余部分;
以所述密封胶(150)与所述胶膜(120)的接触面为切割面切割所述第一剩余部分,得到相互分离的所述密封胶(150)与第二剩余部分;
以所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)的侧面为切割面,对所述第二剩余部分进行切割,得到相互分离的部分所述胶膜(120)与第三剩余部分,其中,所述第三剩余部分由所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)及处于所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)两侧的剩余所述胶膜(120)组成。
3.根据权利要求2所述的叠层电池组件回收方法,其特征在于,所述以所述密封胶(150)与所述胶膜(120)的接触面为切割面切割所述第一剩余部分,得到相互分离的所述密封胶(150)与第二剩余部分的步骤包括:
以真空吸附载台承载并吸附固定所述第一剩余部分;
通过视觉定位系统获取所述密封胶(150)与所述胶膜(120)之间接触面的位置信息;
根据所述位置信息控制切割装置对所述密封胶(150)与所述胶膜(120)之间的接触面进行切割,得到相互分离的所述密封胶(150)与第二剩余部分。
4.根据权利要求1所述的叠层电池组件回收方法,其特征在于,所述在脱胶液中浸泡所述叠层电池组件(100)的剩余部分,以使处于所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)两侧的剩余所述胶膜(120)与所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)分离的步骤包括:
对所述叠层电池组件(100)的剩余部分上处于所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)两侧的所述胶膜(120)分别进行激光开槽;
将所述叠层电池组件(100)的剩余部分在脱胶液中浸泡第一预设时长。
5.根据权利要求1所述的叠层电池组件回收方法,其特征在于,所述脱胶液为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸、醋酸、水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、乙酸乙酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯苯、乙醇、异丙醇中的一种或多种混合的液体。
6.根据权利要求1所述的叠层电池组件回收方法,其特征在于,在所述在呈酸性的第五清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池(140),以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)的隧穿复合结层及异质结电池上的非晶硅层,得到纯净硅料的步骤之前,所述回收方法还包括:
在呈酸性的第一清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池(140),以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)的电极与电流收集层;
在呈非极性或弱极性的第二清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池(140),以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)的第二电荷传输层;
在强极性的第三清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池(140),以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)的钙钛矿层;
在呈酸性的第四清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池(140),以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)的第一电荷传输层。
7.根据权利要求6所述的叠层电池组件回收方法,其特征在于,所述在呈酸性的第一清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池(140),以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)的电极与电流收集层的步骤之前,所述回收方法还包括:
将所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)置于第一预设温度的环境中加热,以使所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)上的焊带脱落。
8.根据权利要求6所述的叠层电池组件回收方法,其特征在于,所述回收方法还包括:
采用离子交换树脂法与化学沉淀法处理完成对所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)浸泡的所述第三清洗液,以回收所述第三清洗液中的铅,其中,所述化学沉淀法所使用的沉淀剂为醋酸、抗化血酸、草酸、碳酸钠中的一种。
9.根据权利要求6所述的叠层电池组件回收方法,其特征在于,所述在呈酸性的第一清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池(140),以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)的电极与电流收集层的步骤包括:
将所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)在第二预设温度的所述第一清洗液中浸泡第二预设时长,以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)的电极及电流收集层,其中,所述第二预设温度处于40℃-70℃的范围内,所述第二预设时长处于5min-30min的范围内;
所述在呈酸性的第五清洗液中浸泡所述钙钛矿-异质结叠层电池(140),以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)的隧穿复合结层及异质结电池上的非晶硅层,得到纯净硅料的步骤包括:
将所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)在第六预设温度的所述第五清洗液中浸泡第六预设时长,以去除所述钙钛矿-异质结叠层电池(140)的隧穿复合结层及异质结电池上的非晶硅层,得到纯净硅料,其中,所述第六预设温度处于40℃-90℃的范围内,所述第六预设时长处于5min-40min的范围内。
10.根据权利要求6所述的叠层电池组件回收方法,其特征在于,所述第一清洗液为盐酸、硫酸、硝酸、亚硝酸、磷酸、氢氟酸、醋酸、甲酸、碳酸、硼酸、水中的一种或多种混合的液体;
所述第二清洗液为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯苯、二氯苯、二硫化碳、四氟化碳、正己烷、苯、盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸中的一种或多种混合的液体;
所述第三清洗液为乙酸乙酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、氯苯、二氯苯、乙醇、异丙醇、水中的一种或多种混合的液体;
所述第四清洗液为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸中的一种或多种混合的液体;
所述第五清洗液为苯甲酸、高氯酸、硝酸、磷酸、苯甲酸、氢氟酸、次氯酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、柠檬酸、乳酸、水中的一种或多种混合的液体。
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