DE112021005098T5

DE112021005098T5 - Verfahren zum Recyceln einer Solarplatte und Vorrichtung zum Recyceln einer Solarplatte

Info

Publication number: DE112021005098T5
Application number: DE112021005098.2T
Authority: DE
Inventors: Takeru Miyako
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2021-09-27
Publication date: 2023-08-03
Also published as: JPWO2022065479A1; CN116234638A; WO2022065479A1; JP7392843B2; TW202222648A; US20230339001A1

Abstract

[Aufgabe] Aufgabe ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, womit das Deckglas effektiv von einer Solarplatte abgetrennt wird, um die Solarplatte zu recyceln. [Mittel zur Lösung der Aufgabe] Das Verfahren zum Recyceln einer Solarplatte beinhaltet; (1) das Erfassen der charakteristischen Größe einer Solarplatte einschließlich der Dicke des Deckglases und der Härte des Deckglases, (2) das Festlegen der Verarbeitungsbedingung auf Grundlage der charakteristischen Größe der Solarplatte, und (3) das Abtrennen des Deckglases von der Solarplatte, indem auf Grundlage der Verarbeitungsbedingung eine Aufprallkraft durch Verarbeitungsmedien auf die Solarplatte beaufschlagt wird.

Description

[Technisches Gebiet der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recyceln einer Solarplatte und eine Vorrichtung zum Recyceln einer Solarplatte.
[Hintergrundtechnik der Erfindung]
Solarstromerzeugungssysteme, bei welchen Solarplatten zum Einsatz kommen, gewinnen als erneuerbare Energiequellen, die keine Treibhausgase ausstoßen, zunehmend an Bedeutung, und die Installation solcher Anlagen erfolgt zügig. Die Lebensdauer einer Solarplatte ist auf etwa 25 bis 30 Jahre angesetzt, wobei mit einer großen Menge an Abfall, einschließlich Solarplatten, gerechnet wird. Beispielsweise schätzt das japanische Ministerium für Umwelt zum Jahr 2039 einem Abfall von 800,000 Tonnen. Daher ist das Schaffen eines Systems zum Recyceln und Umlaufen von Solarplatten dringend notwendig.
3 stellt den Querschnitt eines Teils einer allgemeinen Solarplatte schematisch dar. Die Solarplatte 100 ist eine plattenförmige Struktur, an welcher über einem Dichtungsmaterial 104b ein Außenrahmen 104a (beispielsweise Aluminium) eingefügt ist, aufweisend eine Elektrode 102b, wobei eine Solarbatteriezelle 102a, die mittels einer Verschaltung 102c konnektiert ist, mit einem Deckglas 101 und einem Dichtmittel 102d (zum Beispiel EVA (Ethylen / Vinyl / Azetat) und einer Rückseitenfolie 103 abgedichtet ist. Nachfolgend wird die Schicht 102, bei der die Solarbatteriezelle 102a mit dem Dichtmittel 102d abgedichtet ist, als Stromerzeugungsschicht bezeichnet.
Bisher war es schwierig, das Deckglas von der Solarplatte abzutrennen, weshalb die Solarplatte selbst zerschmettert beseitigt wurde. Wenn es jedoch möglich wird, das Deckglas abzutrennen, kann das Deckglas als Glas recycelt werden, und aus dem Batteriematerial, wie zum Beispiel die Stromerzeugungsschicht, könnten Wertgegenstände wie Silber oder Aluminium eingesammelt werden. Das bedeutet, dass das Schaffen einer Technik gewünscht ist, anhand der das Deckglas effektiv von der Solarplatte abgetrennt werden kann.
In der Patentschrift 1 ist ein Verfahren zum Recyceln einer Solarplatte offenbart, aufweisend einen „Abbauvorgang“, bei dem von der Solarbatterieplatte, die recycelt werden soll, das Gestell, das Ausgangskabel, der Anschlusskasten und der Gleichen entfernt wird, einen „Erhitzungs- und Aufweichungsvorgang“, bei dem durch ein Glühen an der Solarplatte die Klebkraft zwischen dem Deckglas und dem Dichtungsmaterial verringert wird, einen „ersten Ablösungsvorgang“, bei dem ein Teil des Deckglases abgelöst wird, einen „zweiten Ablösungsvorgang“, bei dem das Deckglas vollkommen abgelöst wird, und einen „Einsammelvorgang“, bei dem das abgelöste Deckglas eingesammelt wird.
[Schriften des Standes der Technik]
[Patentschrift]
[Patentschrift 1] JP2015-110201 (veröffentlicht)
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabe]
Bei dem in der Patentschrift 1 dargestellten „Erhitzungs- und Aufweichungsvorgang“ wird die Solarplatte, nachdem sie erhitzt ist, bis zur Raumtemperatur langsam gekühlt. Gemäß der vorliegenden Patentschrift werden zum Erhitzen 60 bis 90 Minuten benötigt. Ferner wird auch beim „ersten Ablösungsvorgang“ ein Erhitzen vorgenommen, um das Dichtungsmaterial aufzuweichen. Daher wird im Bezug auf die Verarbeitungszeiten und der Gleichen das Schaffen eines neuen Verfahrens zum Recyceln gewünscht.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der obigen Tatsache gemacht worden, und die durch die vorliegende Erfindung zu lösende Aufgabe ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, womit das Deckglas effektiv von der Solarplatte abgetrennt wird, um die Solarplatte zu recyceln.
[Mittel zur Lösung der Aufgabe]
Der eine Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Recyceln einer Solarplatte. Dieses Verfahren umfasst folgende Vorgänge:

(1) Das Erfassen der charakteristischen Größe einer Solarplatte einschließlich der Dicke des Deckglases und der Härte des Deckglases.
(2) Das Festlegen der Verarbeitungsbedingung auf Grundlage der charakteristischen Größe der Solarplatte.
(3) Das Abtrennen des Deckglases (das Material, das die Oberfläche der Solarplatte bedeckt) von der Solarplatte, indem auf Grundlage der Verarbeitungsbedingung eine Aufprallkraft durch Verarbeitungsmedien auf die Solarplatte beaufschlagt wird.

Gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann dadurch, dass die Verarbeitungsbedingung auf Grundlage der charakteristischen Größe der Solarplatte festgelegt wird, das Deckglas allein mittels der Verarbeitungsmedien ordentlich abgetrennt werden, ohne die Stromerzeugungsschicht unter dem Deckglas zu zerstören.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Verarbeitungsmedien aus Partikeln mit einem Durchmesser von 0,6 bis 30 mm bestehen. Des Weiteren umfasst das Abtrennen des Deckglases von der Solarplatte folgende Vorgänge.

(1) Das Aufprallen der Verarbeitungsmedien auf die Solarplatte, um somit Risse am Deckglas zu verursachen.
(2) Ein weiteres Aufprallen der Verarbeitungsmedien, um somit die Risse weiter zu entwickeln.
(3) Ein noch weiteres Aufprallen der Verarbeitungsmedien, um somit das Deckglas partikelartig von der Solarplatte zu trennen.

Durch das wiederholte Aufprallen der partikelförmigen Verarbeitungsmedien werden die Risse am Deckglas nach und nach weiterentwickelt, und nachdem durch diese Aufprallkraft die Klebkraft zwischen der Stromerzeugungsschicht und dem Deckglas verringert worden ist, kann nun das Deckglas abgetrennt werden. Das heißt, dass der Schaden an der Stromerzeugungsschicht, während das Deckglas abgetrennt wird, verringert werden kann.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass Scherben des Deckglases von den Partikeln abgetrennt werden, die die zum Trennen des Deckglases verwendeten Verarbeitungsmedien und die abgetrennten Scherben des Deckglases beinhalten.
Da die Scherben des Deckglases ordentlich abgetrennt werden, können die Scherben des Deckglases eingesammelt und recycelt werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Verarbeitungsbedingung die Energie beinhaltet, die auftritt, wenn die Verarbeitungsmedien auf die Solarplatte stoßen. Ferner kann die Vickers-Härte der Verarbeitungsmedien 350 bis 550 HV betragen und die Energie beim Aufprallen auf die Solarplatte 1,0 × 10^-3 bis 5,3 × 10^-1J. Es ist auch möglich, dass die Vickers-Härte der Verarbeitungsmedien 60 bis 150 HV beträgt und die Energie beim Aufprallen auf die Solarplatte 9,0 × 10^-4 bis 5,0 × 10^-1J.
Die Bedingung für die Verarbeitung zum Abtrennen der Deckplatte kann geeignet kontrolliert werden.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zum Recyceln einer Solarplatte. Diese Vorrichtung umfasst einen Mechanismus zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft, eine Eingabeeinheit und eine Steuereinheit. Der Mechanismus zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft ist ein Mechanismus, der bewirkt, dass durch die Verarbeitungsmedien eine Aufprallkraft auf die Solarplatte beaufschlagt wird. Mit der Eingabeeinheit wird die charakteristische Größe der Solarplatte (einschließlich, der Dicke des Deckglases und der Härte des Deckglases) eingegeben. Mit der Steuereinheit wird der Mechanismus zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft gesteuert. Ferner wird mit der Steuereinheit die Verarbeitungsbedingung auf Grundlage der charakteristischen Größe der Solarplatte festgelegt. Weiterhin wird auf Grundlage der festgelegten Verarbeitungsbedingung der Mechanismus zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft gesteuert und das Deckglas (das Material, das die Oberfläche der Solarplatte bedeckt), von der Solarplatte abgetrennt. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann dadurch, dass mit der Steuereinheit die Verarbeitungsbedingung auf Grundlage der charakteristischen Größe der Solarplatte festgelegt wird und der Mechanismus zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft die Solarplatte anhand der festgelegten Verarbeitungsbedingung verarbeitet, das Deckglas allein mittels der Verarbeitungsmedien ordentlich abgetrennt wird, ohne die Stromerzeugungsschicht unter dem Deckglas zu zerstören.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es zulässig, dass die Verarbeitungsmedien, bestehend aus einer Mehrzahl von Partikeln mit einem Durchmesser von 0,6 bis 3,0 mm zur Solarplatte geschleudert werden. Durch ein wiederholtes Aufprallen der Verarbeitungsmedien werden die am Deckglas erzeugten Risse weiterentwickelt und somit partikelartig getrennt. Daher kann das Deckglas abgetrennt werden, ohne dass die Stromerzeugungsschicht beschädigt wird.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können ein erster Abtrennungsmechanismus und ein zweiter Abtrennungsmechanismus versehen sein. Hierbei trennt der erste Abtrennungsmechanismus in „die, von der Solarplatte abgetrennten Scherben des Deckglases und die Verarbeitungsmedien“ und in „die Solarplatte mit dem getrennten Deckglas“ ab. Ferner trennt der zweite Abtrennungsmechanismus „die Scherben des Deckglases“ von „den Scherben des Deckglases und den Verarbeitungsmedien“, die mit dem ersten Abtrennungsmechanismus abgetrennt sind. Da ein Mechanismus versehen ist, der die Scherben des Deckglases ordentlich trennt, können die Scherben des Deckglases eingesammelt und recycelt werden.
[Effekt der Erfindung]
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zum Recyceln einer Solarplatte, bei welchem das Deckglas einer Solarplatte abgetrennt wird, und eine Vorrichtung zum Recyceln einer Solarplatte angeboten werden.
Figurenliste

[1] 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Verarbeitungsvorrichtung für ein Deckglas betreffend eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[2] 2 zeigt den Querschnitt in Pfeilrichtung A - A der 1.
[3] 3 zeigt den Querschnitt eines Teils einer Solarplatte, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu verarbeiten ist.

[Formen zur Ausführung der Erfindung]
Folgend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 1 stellt eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung (eine Verarbeitungsvorrichtung für ein Deckglas) betreffend eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, die zum Recyceln einer Solarplatte verwendet wird. 2 zeigt den Querschnitt in Pfeilrichtung A - A der 1.
Wie in 1 und 2 dargestellt, weist die Verarbeitungsvorrichtung 1 für das Deckglas einer Solarplatte einen Mechanismus 12 zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft, ein Gehäuse 18, einen Transportmechanismus 14, einen ersten Abtrennungsmechanismus 16, einen zweiten Abtrennungsmechanismus 6b, einen dritten Abtrennungsmechanismus 6e, eine Eingabeeinheit 2 und eine Steuereinheit 4 auf.
Die Steuereinheit 4 führt, wie später erläutert wird, verschiedene Steuerungen durch, einschließlich der Festlegung der Verarbeitungsbedingung und des Betriebs der Verarbeitungsvorrichtung 1 für das Deckglas. Als Steuereinheit 4 könnte eine Vorrichtung eingesetzt werden, die in der Lage ist, den Betrieb der Verarbeitungsvorrichtung 1 für das Deckglas zu steuern, wobei beispielsweise ein Bewegungskontroller wie zum Beispiel eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) oder ein digitaler Signalprozessor (DSP) oder ein Personal Computer (PC) usw. infrage kämen. Als Eingabeeinheit 2 könnte eine Vorrichtung eingesetzt werden, die in der Lage ist, in Zusammenarbeit mit einer Bildanzeigeeinheit die Einstellungen usw. der Verarbeitungsvorrichtung 1 für das Deckglas einzugeben, wobei zum Beispiel eine Tastatur, eine Maus, ein Berührungsfeld usw. infrage kämen.
Der Mechanismus 12 zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft schleudert partikelförmige Verarbeitungsmedien S kontinuierlich aus. Der Mechanismus 12 zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft weist eine Antriebsquelle und einen Schleudermechanismus auf. Als Antriebsquelle wird beispielsweise ein elektrischer Motor verwendet. Ferner ist es möglich, als Schleudermechanismus ein Flügelrad zu verwenden, das mit einer Antriebsquelle drehgetrieben wird. In der vorliegenden Ausführungsform besitzt der Mechanismus 12 zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft ein mit einem Motor gekoppeltes Flügelrad, in welches die Verarbeitungsmedien S zugeführt werden, wobei das Ganze derart konstruiert ist, dass die Verarbeitungsmedien S mittels der Zentrifugalkraft des mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Flügelrads auf den zu verarbeitenden Gegenstand (Solarplatte 100) geschleudert wird.
Als eine andere Konstruktion des Mechanismus 12 zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft ist es möglich, ein System zu verwenden, bei welchem die Verarbeitungsmedien S zusammen mit Druckluft gespritzt werden. In diesem Fall kann die Konstruktion derart vorgesehen sein, dass die Verarbeitungsmedien durch den im Inneren der Düse erzeugten negativen Druck eingesaugt wird und zusammen mit der Druckluft gespritzt werden. Ferner kann das Ganze auch derart konstruiert sein, dass ein Druckbehälter, der die Verarbeitungsmedien S enthält, mit Druckluft beaufschlagt wird und die Verarbeitungsmedien S zusammen mit der von der Düse ausgehenden Druckluft gespritzt werden, indem sie in den Luftstrom in Richtung der Düse S geleitet werden.
Als eine noch andere Konstruktion des Mechanismus 12 zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft ist es möglich, ein Verfahren zu verwenden, bei welchem die Verarbeitungsmedien zusammen mit einer Flüssigkeit und der Druckluft gespritzt werden.
Das Gehäuse 18 verdeckt den Bereich, in den die Verarbeitungsmedien S geschleudert werden und das Deckglas 101 abgetrennt wird, wobei in dessen Innerem ein Verarbeitungsraum R definiert wird.
Der Transportmechanismus 14 transportiert die Solarplatte 100 zu dem Bereich, auf den die Verarbeitungsmedien S geschleudert werden, und befördert die Solarplatte 100 mit entferntem Deckglas 101 zum Äußeren des Gehäuses 18. Als Transportmechanismus 14 kann ein Bandförderer, ein Vibrationsförderer, ein Kettenförderer, ein Rollenförderer usw. verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Förderband verwendet.
Der erste Abtrennungsmechanismus 16 ist ein Mechanismus, der „das von sich an der Solarplatte 100 befindende Stromerzeugungsschicht 102 abgetrennte Deckglas 101, die Verarbeitungsmedien S und die (durch das Abtrennen verursachten) anderen Partikel“ und in „die Stromerzeugungsschicht 102“ abtrennt. Bei dem ersten Abtrennungsmechanismus 16 in der vorliegenden Ausführungsform wird ein Mechanismus verwendet, der durch äußere Kraft trennt, wie z. B. ein Gebläse mit Druckluft, Bürsten oder Schaber.
Als weitere Konstruktion des ersten Abtrennungsmechanismus 16 ist es zulässig, als Transportmechanismus 14 einen Vibrationsförderer zu verwenden und an der Transporteinheit, auf der die Solarplatte 100 aufgesetzt wird, ein Sieb zu verwenden. In diesem Fall kann der Transportmechanismus 14 auch als erster Abtrennungsmechanismus 16 dienen.
Der dritte Abtrennungsmechanismus 6e ist ein Mechanismus zum Abtrennen und Einsammeln von „anderen Partikeln“ aus dem „Deckglas 101, den Verarbeitungsmedien S und anderen Partikeln“, die durch den ersten Abtrennungsmechanismus abgetrennt wurden. Der dritte Abtrennmechanismus 6e kann derart konstruiert sein, dass er anhand der Windstärke sortiert. Der dritte Abtrennungsmechanismus 6e kann gegebenenfalls weggelassen werden, zum Beispiel wenn die Menge der erzeugten „anderen Partikel“ gering ist.
Der zweite Abtrennmechanismus 6b ist ein Mechanismus zum Abtrennen von „Deckglas 101“ und „Verarbeitungsmedien S“ von mittels des ersten Abtrennmechanismus abgetrennten „Deckglas 101, Verarbeitungsmedien S und anderen Partikeln“. Das mittels des dritten Abtrennmechanismus abgetrennte „Deckglas 101 und die Verarbeitungsmedien S“ werden mittels des zweiten Abtrennmechanismus 6b in „Verarbeitungsmedien S“ und „Deckglas 101“ abgetrennt. Der zweite Abtrennmechanismus 6b kann aus Sieben, Windsortierern, magnetischen Sortierern usw. gewählt werden. Diese können auch kombiniert verwendet werden.
Anschließend wird die Betriebsweise der wie oben konstruierten Verarbeitungsvorrichtung 1 für das Deckglas der Solarplatte erläutert. Die gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu verarbeitende Solarplatte 100 wird der Trenneinheit 1 zugeführt, und zwar in einem Zustand, bei welchem ein Rahmenteil 104, der in 3 aus dem Aluminium-Außenrahmen 104a und dem Dichtungsmaterial 104b besteht, entfernt wird und nur das Laminat, bestehend aus dem Deckglas 101, der Stromerzeugungsschicht 102 und der Rückwandfolie 103 übrig bleibt.

(1) Zunächst gibt der Bediener die charakteristische Größe der zu verarbeitenden Solarplatte 100 in die Eingabeeinheit 2 ein. Diese charakteristische Größe beinhaltet die Dicke des Deckglases und die Härte des Deckglases.
(2) Die Steuereinheit 4 legt auf Grundlage der eingegebenen charakteristischen Größe der Solarplatte 100 die Verarbeitungsbedingung fest. Auf Grundlage der festgelegten Verarbeitungsbedingung werden Signale ausgegeben, um jeden Mechanismus einschließlich des Mechanismus 12 zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft zu steuern.
(3) Anschließend setzt sich der Transportmechanismus 14 in Bewegung, und die auf den Transportmechanismus 14 aufgesetzte Solarplatte 100 wird direkt unter den sich im Gehäuse 18 befindenden Mechanismus 12 zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft transportiert. Danach werden durch den Betrieb des Mechanismus 12 zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft eine Vielzahl von Verarbeitungsmedien S kontinuierlich auf die Solarplatte 100 geschleudert. Durch das Schleudern der Verarbeitungsmedien S wird das Deckglas 101 mit einer Aufprallkraft beaufschlagt. Durch diese Aufprallkraft wird das Deckglas 101 in folgender Weise abgetrennt.
1. a) Am Anfang des Schleuderns erscheint eine Vielzahl von Rissen am Deckglas.
2. b) Durch ein weiteres Beaufschlagen der Aufprallkraft, indem das Schleudern fortgesetzt wird, entwickeln sich diese Risse weiter in die Tiefe.
3. c) Die Risse auf dem Deckglas 101 sind spinnennetzförmig. Das heißt, wenn die Risse die Stromerzeugungsschicht 102 erreichen, wird die Kontaktfläche an der Grenzfläche zwischen dem Deckglas 101 und der Stromerzeugungsschicht 102 kleiner, wodurch die Klebkraft geschwächt wird. Wenn in diesem Zustand das Beaufschlagen der Aufprallkraft durch das Schleudern fortgesetzt wird, kommt es dazu, dass das Deckglas 101 partikelartig getrennt wird.
Da das Deckglas in der oben beschriebenen Weise abgetrennt wird, indem es gemäß den im obigen Vorgang (2) festgelegten Verarbeitungsbedingung verarbeitet wird, kann eine durch die Verarbeitung verursachte Beschädigung der Stromerzeugungsschicht 102 zurückgehalten werden.
(4) Die verarbeitete Solarplatte 100 wird auf der Papierfläche der 1 gesehen in die rechte Richtung transportiert, und mittels des ersten Abtrennungsmechanismus 16 werden das abgetrennte Deckglas 101 und die Verarbeitungsmedien S entfernt. Das Laminat, bestehend aus der Stromerzeugungsschicht 102, von der die Verarbeitungsmedien S entfernt sind, und der Rückseitenfolie 103 wird mit dem Transportmechanismus 14 noch weiter transportiert und zum Recyceln eingesammelt.
(5) Unterhalb des Gehäuses 18 ist eine Einsammeleinheit 6a zum Einsammeln der Verarbeitungsmedien angeordnet. Das durch die Verarbeitung mittels der Einsammeleinheit zum Einsammeln der Verarbeitungsmedien abgetrennte Deckglas 101, die geschleuderten Verarbeitungsmedien S, die (durch das Verarbeiten erzeugten) anderen Partikel werden mit der sich unterhalb des Gehäuses 18 befindenden Einsammeleinheit 6a zum Einsammeln der Verarbeitungsmedien eingesammelt. Die Einsammeleinheit 6a zum Einsammeln der Verarbeitungsmedien wird zum Beispiel aus einem Schneckenförderer, einem Gurtbecherwerk (zeichnerisch nicht dargestellt) usw. konfiguriert. (Siehe 2)
(6) Das mittels der Einsammeleinheit 6a zum Einsammeln der Verarbeitungsmedien eingesammelte „Deckglas 101, die Verarbeitungsmedien S und die anderen Partikel“ werden zum dritten Abtrennmechanismus 6e transportiert. „Die anderen Partikel“ sind Partikel, die im Vergleich zum „Deckglas 101 und den Verarbeitungsmedien S“ eine geringe Masse aufweisen. Am dritten Abtrennmechanismus 6e ist ein Staubfänger (zeichnerisch nicht dargestellt) gekoppelt, wobei die „anderen Partikel“ mittels dem durch den Betrieb des Staubfängers entstandenen Luftstrom abgetrennt werden. Die abgetrennten „anderen Partikel“ werden in den Staubfänger eingesammelt.
(7) Das mittels des dritten Abtrennmechanismus 6e abgetrennte „Deckglas 101 und die Verarbeitungsmedien S“ werden zum zweiten Abtrennmechanismus 6b transportiert. Dann werden diese durch den Betrieb des zweiten Abtrennmechanismus 6b in „Verarbeitungsmedien S“ und „Deckglas 101“ abgetrennt. Das abgetrennte Deckglas wird durch eine Abflussleitung 6d nach außen abgeleitet. Ferner werden die abgetrennten Verarbeitungsmedien S mittels einer Liefereinheit 6c für die Verarbeitungsmedien an den Mechanismus 12 zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft geliefert und nochmals geschleudert.

(Die charakteristische Größe der Solarplatte)
Die in die Eingabeeinheit 2 einzugebende obig genannte charakteristische Größe der Solarplatte 100 kann außer der Dicke des Deckglases und Härte des Deckglases auch die Zusammensetzung des Deckglases 101, die Zusammensetzung, die Härte und die Dicke des Dichtmittels 102d, die Zusammensetzung, die Härte und die Dicke der Rückseitenfolie 103 und die Temperatur der Solarplatte 100 usw. beinhalten. Diese charakteristischen Größen können von einer Spezifikationsinformation entnommen werden, die im Bezug auf die Typennummer der Solarplatte im Voraus erhaltbar ist. Des Weiteren können diese auch durch ein geeignetes Messen vor dem Verarbeiten erworben werden.
Zusätzlich zu den oben genannten charakteristischen Größen können der Grad der Verschlechterung der Folie und des Dichtmittels (Auswirkungen von Infrarotstrahlung, Wärme, Salzschaden und Wasser während des Gebrauchs), der Grad der Beschädigung des Deckglases (bereits zerbrochen, zerkratzt usw.), die Form der Solarplatte (verzogen, verbogen usw.), Fremdstoffe auf dem Deckglas (Stoffe, die das Schleudern verhindern, wie Schmutz, Farbe, Schlamm, Erde usw.) als charakteristische Größen eingesetzt werden.
(Die Verarbeitungsbedingung)
Die Verarbeitungsbedingung, die auf Grundlage der oben genannten charakteristischen Größe der Solarplatte 100 festgelegt wird, kann die Energiemenge des Verarbeitungsmediums S, die auf das Deckglas 101 aufprallt, um das Deckglas 101 abzutrennen sowie die Art, Härte und Größe der Verarbeitungsmedien S beinhalten.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Energie der Verarbeitungsmedien S (die Aufprallenergie) beim Aufprallen auf die Solarplatte 100 mittels der Verarbeitungsmedien S gesteuert. Diese Energie wird um Beispiel anhand der folgenden Formel mit der Steuereinheit 4 berechnet.
$S_{E} = k G_{t} G_{h}$
Hierbei ist S_E die Aufprallenergie, k eine experimentell ermittelte Konstante, Gt die Dicke des Deckglases und G_h die Härte des Deckglases. Es handelt sich bei der Aufprallenergie S_E um die Energie, unmittelbar vor dem Aufprall der Aufprallpartikel S auf die Solarplatte.
Das Material der Verarbeitungsmedien S wird aus verschiedenartigen Materialien gewählt, darunter Metall (zum Beispiel Eisen, Zink, nicht rostender Stahl), Keramik (zum Beispiel Aluminiumoxid, Siliziumkarbid, Zirkon), Glas, Harz (zum Beispiel Nylonharz, Melaminharz, Harnstoffharz) und pflanzliche Materialien (zum Beispiel Walnuss, Pfirsich) usw. Die Form der Verarbeitungsmedien S wird aus verschiedenartigen Formen gewählt, einschließlich kugelförmig, polygonal, zylindrisch usw. Wenn es sich zum Beispiel um metallische Partikel handelt, können Stahlkies genannte kugelförmige Partikel, Gitter genannte polygonalförmige Partikel mit einem spitzen Winkelteil, Abschneidedraht genannte zylindrische Partikel oder solche zylindrische Partikel, bei denen die Ecke abgerundet ist, gewählt werden. Je nach der charakteristischen Größe der Solarplatte 100 dürfen verschiedene Materialien und Formen gewählt und eingesetzt werden.
Außerdem wurde festgestellt, dass die oben erwähnte Aufprallenergie S_E in einem wichtigen Zusammenhang mit der Härte der Aufprallmedien S steht. Wenn zum Beispiel die Vickers-Härte der Verarbeitungsmedien 350 bis 550 Hv beträgt, beträgt die Aufprallenergie S_E 1,0 × 10^-3 bis 5,3 x 10^-1J. Wenn zum Beispiel die Vickers-Härte der Verarbeitungsmedien 60 bis 150 Hv beträgt, beträgt die Aufprallenergie S_E 9,0 × 10^-4 bis 5,0 x 10^-1J. Die Vickershärte ist ein nach JIS Z0311: 2004 gemessener Wert.
Wie oben beschrieben, können in dieser Ausführungsform das Material, die Härte, die Form, die Aufprallenergie usw. der Verarbeitungsmedien S auf der Grundlage der charakteristischen Größe der Solarplatte 100 festgelegt werden, um das Deckglas 101 effektiv von der Solarplatte 100 abzutrennen. Konkret gesagt verhält es sich so, dass beim Abtrennen des Deckglases 101 die Beschädigung der Stromerzeugungsschicht 102 zurückgehalten wird, das Deckglas 101 recycelt werden kann und zusätzlich auch die Stromerzeugungsschicht 102 zum Recyceln abgegeben werden kann. Da des Weiteren auch die Beschädigung der Stromerzeugungsschicht 102 zurückgehalten wird, kann es verhindert werden, dass sich Fremdstoffe in die eingesammelten Scherben des Deckglases 101 hineinmischen. Da die Verarbeitungsbedingung derart regulierbar ist, dass die Größe der Scherben des Deckglases 101 eine andere Masse und Größe aufweist als die der Verarbeitungsmedien S, können am Abtrennmechanismus 6b die Verarbeitungsmedien S und das Deckglas 101 mit Sieb und Windsiebanlage einfach abgetrennt werden. Daher können ein Verfahren, womit das Deckglas einer Solarplatte effektiv abgetrennt und recycelt wird und eine Vorrichtung zum Recyceln einer Solarplatte bereitgestellt werden.
So weit sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert worden, wobei diese Ausführungsformen dazu dienen, die vorliegende Erfindung beispielhaft zu erläutern. Die Ansprüche umfassen eine Reihe von Varianten der Ausführungsformen, so lang sie nicht von dem technischen Konzept der Erfindung abweichen. Daher sind die hier offenbarten Ausführungsformen als Beispiele dargestellt und sollten nicht als Einschränkung des Umfangs der vorliegenden Erfindung angesehen werden.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zum Verarbeiten des Deckglases einer Solarplatte
2: Eingabeeinheit
4: Steuereinheit
12: Mechanismus 12 zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft
16: Erster Abtrennungsmechanismus
6b: Zweiter Abtrennungsmechanismus
100: Solarplatte
101: Deckglas
S: Verarbeitungsmedien

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015110201 [0006]

Claims

Verfahren zum Recyceln einer Solarplatte, beinhaltend; das Erfassen der charakteristischen Größe einer Solarplatte einschließlich der Dicke des Deckglases und der Härte des Deckglases, das Festlegen der Verarbeitungsbedingung auf Grundlage der charakteristischen Größe der Solarplatte und das Abtrennen des Deckglases, das die Oberfläche der Solarplatte bedeckt, von der Solarplatte, indem auf Grundlage der Verarbeitungsbedingung eine Aufprallkraft durch Verarbeitungsmedien auf die Solarplatte beaufschlagt wird.
Verfahren zum Recyceln einer Solarplatte gemäß Anspruch 1, wobei die Verarbeitungsmedien aus einer Mehrzahl von Partikeln mit einem Durchmesser von 0,6 bis 30 mm bestehen, wobei das Abtrennen des Deckglases von der Solarplatte durch ein Aufprallen der Verarbeitungsmedien auf die Solarplatte stattfindet, um somit Risse am Deckglas zu verursachen, ein weiteres Aufprallen der Verarbeitungsmedien stattfindet, um somit die Risse weiter zu entwickeln, und ein noch weiteres Aufprallen der Verarbeitungsmedien stattfindet, um somit das Deckglas partikelartig von der Solarplatte zu trennen.
Verfahren zum Recyceln einer Solarplatte gemäß Anspruch 1 oder 2, beinhaltend, dass von den Partikeln, die die zum Trennen des Deckglases verwendeten Verarbeitungsmedien und die abgetrennten Scherben des Deckglases beinhalten, die Scherben des Deckglases abgetrennt werden.
Verfahren zum Recyceln einer Solarplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, beinhaltend, dass die Verarbeitungsbedingung die Energie beinhaltet, die auftritt, wenn die Verarbeitungsmedien auf die Solarplatte stoßen.
Verfahren zum Recyceln einer Solarplatte gemäß Anspruch 4, wobei die Vickers-Härte der Verarbeitungsmedien 350 bis 550 Hv beträgt und die Energie beim Aufprallen auf die Solarplatte 1,0 x 10^-3 bis 5,3 × 10^-1J beträgt.
Verfahren zum Recyceln einer Solarplatte gemäß Anspruch 4, wobei die Vickers-Härte der Verarbeitungsmedien 60 bis 150 HV beträgt und die Energie beim Aufprallen auf die Solarplatte 9,0 × 10^-4 bis 5,0 × 10^-1J beträgt.
Vorrichtung zum Recyceln einer Solarplatte, aufweisend; einen Mechanismus zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft, der bewirkt, dass durch Verarbeitungsmedien eine Aufprallkraft auf die Solarplatte beaufschlagt wird, eine Eingabeeinheit, mit der die charakteristische Größe der Solarplatte einschließlich der Dicke des Deckglases und der Härte des Deckglases eingegeben wird, und eine Steuereinheit, mit der der Mechanismus zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft gesteuert wird, wobei mit der Steuereinheit die Verarbeitungsbedingung auf Grundlage der charakteristischen Größe der Solarplatte festgelegt wird, auf Grundlage der Verarbeitungsbedingung die Bewegung des Mechanismus zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft gesteuert wird, und das Deckglas, das die Oberfläche der Solarplatte bedeckt, von der Solarplatte abgetrennt wird.
Vorrichtung zum Recyceln einer Solarplatte gemäß Anspruch 7, wobei der Mechanismus zum Beaufschlagen einer Aufprallkraft die Verarbeitungsmedien, bestehend aus einer Mehrzahl von Partikeln mit einem Durchmesser von 0,6 bis 3,0 mm zur Solarplatte schleudert.
Vorrichtung zum Recyceln einer Solarplatte gemäß Anspruch 8, aufweisend; einen ersten Abtrennungsmechanismus, der in die von der Solarplatte abgetrennten Scherben des Deckglases und die Verarbeitungsmedien und in die Solarplatte mit dem getrennten Deckglas abtrennt, und einen zweiten Abtrennungsmechanismus, der die Scherben des Deckglases von den Scherben des Deckglases und den Verarbeitungsmedien, die mit dem ersten Abtrennungsmechanismus abgetrennt sind, abtrennt.