ES2969650T3

ES2969650T3 - Procedimiento de desmontaje de un módulo fotovoltaico e instalación

Info

Publication number: ES2969650T3
Application number: ES18773533T
Authority: ES
Inventors: Fabrice Coustier; Paul Messaoudi; Marion Serasset; Nicolas Velet
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2018-08-28
Publication date: 2024-05-21
Anticipated expiration: 2038-08-28
Also published as: FR3070538A1; EP3676879A1; CN111052407B; EP3676879C0; WO2019043329A1; CN111052407A; US20200198316A1; EP3676879B1; FR3070538B1

Abstract

El método permite desmontar un módulo fotovoltaico (1) que incluye un primer elemento protector (2), un segundo elemento protector (3), células fotovoltaicas (4) que están ubicadas entre el primer elemento protector (2) y el segundo elemento protector. elemento (3), una envoltura (5) en la que se encapsulan las células fotovoltaicas (4). La envoltura (5) une el primer elemento protector (2) al segundo elemento protector (3) e incluye: o una primera porción (7) que se ubica entre las células fotovoltaicas (4) y el primer elemento protector (2); y o una segunda porción (8) que se ubica entre las células fotovoltaicas (4) y el segundo elemento protector (3). El método de desmontaje incluye un paso (E2) de separar las células fotovoltaicas (4) respecto del primer elemento protector (2) que comprende un paso (E2-1) de cortar la primera porción (7) de la envoltura (5) por mediante un alambre abrasivo (12). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de desmontaje de un módulo fotovoltaico e instalación

Campo de la invención

El campo de la invención se refiere al desmontaje de un módulo fotovoltaico, en particular cuando el módulo fotovoltaico llega al final de su vida útil, o cuando el módulo fotovoltaico es un desecho de producción.

Estado de la técnica

Los módulos fotovoltaicos se utilizan para generar electricidad a partir de la radiación solar. Un módulo fotovoltaico incluye numerosos elementos interesantes de recuperar, particularmente en el marco de un reciclaje al final de la vida del módulo fotovoltaico o en caso de fallo del módulo fotovoltaico. El módulo fotovoltaico puede incluir una envolvente de encapsulación de células fotovoltaicas que garantiza también un mantenimiento mecánico de un elemento de protección frontal del módulo fotovoltaico, como por ejemplo una placa o un panel de vidrio, con un elemento de protección posterior del módulo fotovoltaico como por ejemplo una lámina de protección también denominada lámina de protección posterior. La lámina protectora puede incluir un fluoropolímero tal como poli(fluoruro de vinilo) - también llamado polifluoruro de vinilo - cuyo acrónimo es PVF. El PVF puede ser Tedlar® tal como es comercializado por la empresa DuPont™.

Una técnica simple utilizada para reciclar un módulo fotovoltaico consiste en triturarlo y luego realizar tratamientos térmicos 0 químicos, con el fin de separar determinados materiales utilizados en su composición, como por ejemplo el vidrio, o metales nobles como la plata o el cobre. Un inconveniente de esta técnica es que es poco respetuosa con el medio ambiente. Por otra parte, otro inconveniente de esta técnica es que es cara en consumo de energía. Otro inconveniente aún de esta técnica es que el aumento de temperatura del material de la lámina protectora posterior descrita puede provocar emisiones importantes de contaminantes tóxicos procedentes del fluoropolímero. Otro inconveniente más de esta técnica es que no permite recuperar intactos o casi intactos, uno o varios componentes del módulo fotovoltaico.

La solicitud de patente CN103085116 propone utilizar un hilo calefactor que atraviesa un material que encapsula células fotovoltaicas, siendo este material de encapsulación etileno vinil acetato. El uso de un hilo calefactor tiene los siguientes inconvenientes:

• el aporte de calor necesario genera un consumo de energía térmica que presenta un cierto coste,

• el hilo calefactor tiene un alto riesgo de romperse debido a su temperatura, y a las tensiones que sufre durante su paso a través del material de encapsulación,

• dicho uso no está adaptado a un módulo fotovoltaico que incluye una lámina protectora que comprende un fluoropolímero pues el aumento de temperatura puede provocar una emanación importante de gases tóxicos.

El documento “Producción de módulos fotovoltaicos de Si cristalino reciclables” de M.A.A. Goris et al. publicado en 2015 durante la “31a (European Photovoltaic Solar Energy Conférence and Exhibition) “Conferencia y Exposición Europea de Energía Solar Fotovoltaica”, sesión 5 EO.1.2 p1925-1929, propone utilizar un hilo de corte combinado con calentamiento del módulo fotovoltaico para separar las células fotovoltaicas con respecto a un panel de vidrio del módulo fotovoltaico. Aunque el hilo combinado con el aumento de temperatura del módulo fotovoltaico permite facilitar la separación de los diferentes elementos del módulo fotovoltaico, tal aumento de temperatura tiene el inconveniente de generar un consumo energético no despreciable. Otro inconveniente de la solución descrita en este documento es que no está adaptada a un módulo fotovoltaico con elemento de protección posterior que incluye un fluoropolímero pues existiría el riesgo de liberar gases tóxicos durante su extracción debido al calentamiento del módulo fotovoltaico.

La solicitud de patente FR3017551 propone retirar por enrollamiento una lámina posterior de un módulo fotovoltaico, incluyendo dicha lámina posterior polifluoruro de vinilo. La extracción se asiste por calentamiento del módulo fotovoltaico. La eliminación propuesta tiene el inconveniente de requerir un importante aporte de calor consecuente al nivel del módulo fotovoltaico, lo que tiene un coste y puede provocar una liberación de gases tóxicos a partir del polifluoruro de vinilo.

Los documentos JP 2009 214058 A, JP 2015 110201 A, EP 1 830 411 A1 y US 2010/197202 A1 se refieren a un procedimiento de desmontaje de un módulo fotovoltaico que comprende células solares encapsuladas entre dos placas protectoras, en el que el procedimiento comprende una etapa de separación de las células solares de una de las placas protectoras cortando con un hilo el encapsulado entre las células solares y esta placa protectora. En el documento JP 2009 214058 A, el hilo es un hilo abrasivo.

Objeto de la invención

La invención tiende a remediar al menos parcialmente los inconvenientes de la técnica anterior.

Para ello, la invención tiene por objeto un procedimiento de desmontaje de un módulo fotovoltaico según la reivindicación 1 que incluye:

• un primer elemento de protección,

• un segundo elemento de protección,

• células fotovoltaicas situadas entre el primer elemento de protección y el segundo elemento de protección,

• una envolvente de encapsulación para las células fotovoltaicas, conectando dicha envolvente el primer elemento de protección al segundo elemento de protección e incluyendo:

° una primera parte situada entre las células fotovoltaicas y el primer elemento de protección, y

° una segunda parte situada entre las células fotovoltaicas y el segundo elemento de protección, comprendiendo dicho procedimiento de desmontaje una etapa de separación de las células fotovoltaicas con respecto al primer elemento de protección, estando caracterizado este procedimiento de desmontaje por que la etapa de separación de las células fotovoltaicas del primer elemento de protección incluye una etapa de cortar la primera parte de la envolvente con un hilo abrasivo, que se realiza en seco.

El procedimiento de desmontaje puede incluir una o más de las siguientes características:

- el procedimiento de desmontaje incluye una etapa de separación de las células fotovoltaicas del segundo elemento de protección, que incluye una etapa de corte de la segunda parte de la envolvente;

- la etapa de cortar la segunda parte de la envolvente se implementa mediante dicho hilo abrasivo o mediante un hilo abrasivo adicional;

- incluyendo el primer elemento de protección rebordes en contacto con los bordes laterales de la primera parte de la envolvente, el procedimiento de desmontaje incluye una etapa de retirada de los bordes del primer elemento de protección, implementándose la etapa de cortar la primera parte de la envolvente después de la etapa de retirada de los bordes;

- la etapa de retirada de los rebordes incluye:

• una etapa de formación de una entalladura en el módulo fotovoltaico desde una cara exterior del primer elemento de protección para delimitar un marco que incluye los rebordes,

• una etapa de corte realizada en las caras laterales del módulo fotovoltaico hasta la entalladura para desolidarizar el marco del módulo fotovoltaico;

- la etapa de formación de la entalladura y la etapa de corte realizada en las caras laterales del módulo fotovoltaico se realizan mediante un haz de partículas energéticas procedentes de un cabezal de corte;

- en el curso de la etapa de corte realizada en las caras laterales del módulo fotovoltaico, el cabezal de corte es guiado utilizando datos procedentes de un sistema de guiado que incluye un sistema de visión óptica, o un detector de material;

- durante la etapa de corte realizada en las caras laterales del módulo fotovoltaico, se ejerce una acción sobre el marco mediante un elemento de aprehensión para separar dicho marco de las células fotovoltaicas;

- la etapa de separar las células fotovoltaicas con respecto al primer elemento de protección incluye una etapa de solicitación del primer elemento de protección, separando dicha etapa de polarización progresivamente, durante la etapa de corte de dicha primera parte de la envolvente, dicho primer elemento de protección con respecto a las células fotovoltaicas a medida de la progresión del hilo abrasivo en la primera parte de la envolvente;

- el procedimiento de desmontaje incluye una etapa de refrigeración del módulo fotovoltaico, y la etapa de cortar la primera parte de la envolvente con el hilo abrasivo se realiza durante la etapa de refrigeración del módulo fotovoltaico; - uno del primer y segundo elementos de protección se mantiene plano durante la implementación de la etapa de cortar la primera parte de la envolvente.

La invención también se refiere a una instalación para el desmontaje de un módulo fotovoltaico según la reivindicación 16, incluyendo dicho módulo fotovoltaico un primer elemento de protección, un segundo elemento de protección, células fotovoltaicas situadas entre el primer elemento de protección y el segundo elemento de protección, una envolvente de encapsulación de las células fotovoltaicas, conectando dicha envolvente el primer elemento de protección con el segundo elemento de protección e incluyendo:

• una primera parte situada entre las células fotovoltaicas y el primer elemento de protección, y

• una segunda parte situada entre las células fotovoltaicas y el segundo elemento de protección, comprendiendo dicha instalación una estación de corte del módulo fotovoltaico que comprende una herramienta de corte provista de un hilo, estando caracterizada dicha instalación porque el hilo es un hilo abrasivo dispuesto de manera que permita el corte en seco, de la primera parte de la envolvente para separar la células fotovoltaicas del primer elemento de protección.

Breve descripción de los dibujos.

Otras ventajas y características se desprenderán claramente de la siguiente descripción de modos particulares de realización de la invención dados a título de ejemplos no limitativos y representados en los dibujos adjuntos, en los que:

- La figura 1 ilustra un módulo fotovoltaico según un primer modo de realización;

- La figura 2 ilustra una vista en corte transversal del módulo fotovoltaico de la Figura 1;

- La figura 3 ilustra un módulo fotovoltaico según un segundo modo de realización;

- La figura 4 ilustra una vista en corte transversal del módulo fotovoltaico de la Figura 3;

- La figura 5 ilustra esquemáticamente etapa de un procedimiento de desmontaje del módulo fotovoltaico;

- Las figuras 6 y 7 ilustran respectivamente según una vista en perspectiva y según una vista en corte transversal de dicha vista en perspectiva, una etapa de corte mediante hilo abrasivo del módulo fotovoltaico según su primer modo de realización;

- La figura 8 ilustra esquemáticamente una porción de un hilo abrasivo;

- Las figuras 9 y 10 ilustran respectivamente según una vista en perspectiva y según una vista en corte transversal de dicha vista en perspectiva, etapas de corte mediante hilo abrasivo del módulo fotovoltaico según su primer modo de realización;

- Las figuras 11 y 12 ilustran respectivamente según una vista en perspectiva y según una vista en corte transversal de dicha vista en perspectiva, etapas de corte mediante hilos abrasivos del módulo fotovoltaico según su primer modo de realización;

- Las figuras 13 y 14 ilustran respectivamente según una vista en perspectiva y según una vista en corte transversal de dicha vista en perspectiva, una etapa de corte mediante hilo abrasivo del módulo fotovoltaico según su segundo modo de realización;

- Las figuras 15 a 18 ilustran diferentes realizaciones, vistas en perspectiva, de una etapa de retirada de rebordes de un primer elemento de protección del módulo fotovoltaico;

- Las figuras 19 a 21 ilustran vistas en cortes transversales del módulo fotovoltaico según su segundo modo de realización en una estación de corte que permite visualizar diferentes realizaciones de la etapa o etapas de corte; - La figura 22 ilustra, vista en perspectiva, una separación por enrollamiento del primer elemento de protección respecto al resto del módulo fotovoltaico.

En estas figuras se utilizan las mismas referencias para designar los mismos elementos.

Por otra parte, los elementos representados en las figuras no están necesariamente a escala para facilitar la comprensión de las figuras.

Descripción de modos de realización particulares.

En la presente descripción, por "a base de" significa "incluye al menos mayoritariamente".

Las figuras 1 a 4 ilustran dos modos de realización de un módulo fotovoltaico 1 que se puede utilizar como parte en el contexto del procedimiento de desmontaje y de la instalación de desmontaje descritos con más detalle a continuación. En general, el módulo fotovoltaico 1 puede incluir un primer elemento 2 de protección, un segundo elemento 3 de protección, células fotovoltaicas 4, y uno o más materiales de encapsulación que forman una envolvente 5 de encapsulación de las células fotovoltaicas 4. Posteriormente, la envolvente 5 representa la envolvente de encapsulación de las células fotovoltaicas 4. En las figuras 2 y 4, a modo de ejemplo, son visibles cuatro células fotovoltaicas 4. Las células fotovoltaicas 4 del módulo fotovoltaico 1 están dispuestas en particular en el mismo plano para formar un esqueleto de células fotovoltaicas 4 también conocido con el nombre anglosajón "string", en particular conectadas eléctricamente en serie mediante conectores 6. Las células fotovoltaicas 4 están situadas entre el primer y segundo elementos 2, 3 de protección. La envolvente 5 conecta el primer elemento 2 de protección con el segundo elemento 3 de protección. La envolvente 5 incluye una primera parte 7 situada entre las células fotovoltaicas 4 y el primer elemento 2 de protección. La envolvente 5 comprende una segunda parte 8 situada entre las células fotovoltaicas 4 y el segundo elemento 3 de protección. La envolvente 5 permite, por una parte, proteger las células fotovoltaicas 4 del entorno exterior encapsulándolas y, por otra parte, asegurar el montaje del primer elemento 2 de protección con el segundo elemento 3 de protección y por tanto asegurar el montaje de las células fotovoltaicas 4 a estos primer y segundo elementos 2, 3 de protección. Así, la envolvente 5 puede incluir (figuras 2 y 4) una primera cara principal 5a y una segunda cara principal 5b fijadas respectivamente al primer elemento 2 de protección y al segundo elemento 3 de protección. La primera cara principal 5a está opuesta a la segunda cara principal 5b. La envolvente 5 también incluye bordes laterales 5c, 5d, 5e, 5f, en particular cuatro, cada uno de los cuales conecta la primera cara principal 5a con la segunda cara principal 5b. Durante la fabricación del módulo fotovoltaico 1, es posible realizar un apilamiento que incluye sucesivamente el primer elemento 2 de protección, al menos una lámina de un material destinado a encapsular las células fotovoltaicas 4 denominado material de encapsulación, las células fotovoltaicas 4, preferiblemente al menos otra lámina de un material destinado a encapsular las células fotovoltaicas 4 denominado material de encapsulación, luego el segundo elemento 3 de protección. Luego, el apilamiento se estratifica en caliente de manera que el o los materiales de encapsulación se fusionen y formen la envolvente 5, lo que da como resultado la obtención de la estructura mencionada anteriormente del módulo fotovoltaico 1.

Por "elemento de protección" se entiende en la presente descripción un elemento que puede tener una función de refuerzo y/o una función de protección de superficie. En particular, uno de los primer y segundo elementos 2, 3 de protección forma una cara frontal del módulo fotovoltaico 1, y el otro de los primer y segundo elementos 2, 3 de protección forma una cara posterior del módulo fotovoltaico 1 opuesta a la cara frontal del módulo fotovoltaico 1. Así, el primer y segundo elementos 2, 3 de protección pueden formar caras externas del módulo fotovoltaico 1. La cara frontal del módulo fotovoltaico 1 está destinada a estar orientada para recibir la radiación solar con vistas a permitir la conversión de la energía solar en electricidad por las células fotovoltaicas 4 del módulo fotovoltaico 1. Por ejemplo, el correspondiente elemento de protección podrá presentar, en su caso, protección contra los rayos ultravioleta, impermeabilidad a los gases y al agua. Por otra parte, el elemento de protección puede servir, en su caso, como protección eléctrica (aislamiento eléctrico), protección mecánica y barrera contra la humedad.

Las figuras 1 y 2 ilustran una primera realización del módulo fotovoltaico 1 para el cual el primer y segundo elementos 2, 3 de protección dejan pasar la luz; pueden ser de vidrio. El primer y segundo elementos 2, 3 de protección pueden ser capas, placas o paneles, en particular de vidrio o a base de vidrio. Esta estructura del módulo fotovoltaico 1 se conoce también con el nombre de doble vidrio o módulo bifacial. El primer y segundo elementos 2, 3 de protección pueden aquí asegurar, en particular además de la transmisión de la radiación solar, una función de refuerzo y de protección contra agresiones externas, como por ejemplo granizo, una función de impermeabilidad a los gases y al agua, una función de protección contra los rayos ultravioleta y función de protección eléctrica (aislamiento eléctrico).

Las figuras 3 y 4 ilustran un segundo modo de realización del módulo fotovoltaico 1. En este caso se trata de un módulo de una sola cara, del que uno solo del primer y segundo elementos 2,3 de protección deja pasar la luz. Aquí, el segundo elemento 3 de protección, en particular de vidrio, deja pasar la luz; puede ser una capa, una placa o un panel, en particular de vidrio o a base de vidrio. El segundo elemento 3 de protección forma la cara frontal del módulo fotovoltaico 1. El primer elemento 2 de protección forma la cara posterior del módulo fotovoltaico 1. El primer elemento 2 de protección también se denomina "backsheet" (lámina posterior) en inglés.

En las figuras 3 y 4, el segundo elemento 3 de protección puede asegurar, además de la transmisión de la radiación solar, una función de refuerzo y protección contra las agresiones externas, como por ejemplo granizo, una función de impermeabilidad a los gases y al agua, una función de protección contra los rayos ultravioleta y una función de protección eléctrica (aislamiento eléctrico). El primer 2 elemento de protección puede aquí proporcionar protección contra variaciones de temperatura, atmósferas corrosivas, humedad y sal. El primer elemento 2 de protección también puede proporcionar una función de impermeabilidad a los gases y al agua, una función de protección eléctrica (aislamiento eléctrico) y una función de protección mecánica. El primer elemento 2 de protección puede comprender un fluoropolímero, en particular un poli(fluoruro de vinilo) (cuyo acrónimo es PVF), por ejemplo como el comercializado por la empresa DuPont™ con el nombre de Tedlar®. En particular, el primer elemento 2 de protección puede incluir un apilamiento de las siguientes capas: una capa de PVF, una capa de poli(tereftalato de etileno) (cuyo acrónimo es PET), una capa de PVF. La capa de PET está dispuesta entre las capas de PVF. En particular, las capas de PVF permiten formar una barrera contra la humedad y la capa de PET permite formar una protección eléctrica (aislamiento eléctrico). En particular, el primer elemento 2 de protección puede adoptar la forma de una lámina que incluye, por ejemplo, el apilamiento de las capas descrito anteriormente. El primer elemento 2 de protección puede tener una flexibilidad que un enrollamiento sobre sí mismo cuando se separa del módulo fotovoltaico 1.

Según este segundo modo de realización del módulo fotovoltaico 1, el primer elemento 2 de protección incluye rebordes 9a, 9b, 9c, 9d en contacto con la envolvente 5, en particular con los denominados bordes laterales 10a, 10b (figura 4) del primer parte 7 de la envolvente 5. Estos rebordes 9a, 9b, 9c, 9d así como los bordes laterales 10a, 10b de la primera parte 7 de la envolvente 5 pueden ser redondeados al menos parcialmente debido al estratificado en caliente mencionado anteriormente para formar el módulo fotovoltaico 1. En particular, el primer elemento 2 de protección comprende cuatro rebordes 9a, 9b, 9c, 9d cada uno en contacto con un borde lateral correspondiente 10a, 10b de la primera parte 7 de la envolvente 5. Los rebordes 9a, 9b, 9c, 9d forman un contorno 11 (cuyo límite está representado por las líneas de puntos en la figura 3), o un borde, del primer elemento 2 de protección. La presencia de estos rebordes 9a, 9b, 9c, 9d es en particular consecuencia del estratificado en caliente mencionado anteriormente. Los bordes laterales 10a, 10b de la primera parte 7 de la envolvente 5 son bordes que se extienden desde la primera cara principal 5a de la envolvente 5 hacia la segunda cara principal 5b de la envolvente 5: los bordes laterales 10a, 10b de la primera La parte 7 de la envolvente 5 forma una porción de los bordes laterales de la envolvente 5.

De manera general, la envolvente 5 puede incluir etileno vinil acetato (EVA, acrónimo de “Ethylene-Vinyl Acetate” en inglés), 0 más particularmente ser a base de etileno vinil acetato.

En particular, la primera parte 7 de la envolvente 5 y la segunda parte 8 de la envolvente 5 pueden tener cada una un grosor comprendido entre 100 gm y 400 gm, y en particular estrictamente menor de 300 gm o de 200 gm. El grosor se mide aquí respectivamente entre las células fotovoltaicas 4 y el primer elemento 2 de protección para la primera parte 7 de la envolvente 5, y entre las células fotovoltaicas 4 y el segundo elemento 3 de protección para la segunda parte 8 de la envolvente 5.

Clásicamente, un módulo fotovoltaico también puede incluir un marco protector hecho de aluminio u otro material (no representado) que encierra las caras opuestas del primer y segundo elementos de protección. En el procedimiento de desmontaje descrito a continuación, el módulo fotovoltaico no incluye este marco protector que puede haber sido retirado previamente. El módulo fotovoltaico también puede estar asociado a una caja de conexiones que también se retira antes de desmontar el módulo fotovoltaico según el procedimiento de desmontaje descrito a continuación.

Como se ilustra a modo de ejemplo en las figuras 5 a 7, el procedimiento de desmontaje del módulo fotovoltaico 1 incluye ventajosamente una etapa E1 de suministro del módulo fotovoltaico 1 como se describió anteriormente. En su caso, se entiende que todas las etapas implementadas durante el procedimiento de desmontaje lo son desde el módulo fotovoltaico 1 suministrado. Por otra parte, dicho procedimiento de desmontaje incluye una etapa E2 de separación de las células fotovoltaicas 4 con respecto al primer elemento 2 de protección. La etapa E2 de separación incluye una etapa E2-1 de corte de la primera parte 7 de la envolvente 5 mediante un hilo abrasivo 12. La etapa E2 de separación es en particular tal que al final de la etapa E2-1 de corte de la primera parte 7 de la envolvente 5, las células fotovoltaicas 4, unidas al primer elemento 2 de protección por la primera parte 7 de la envolvente 5 antes de la etapa E2 de separación, son separadas (es decir desmontadas) del primer elemento 2 de protección. De hecho, la etapa E2-1 de corte por el hilo abrasivo 12 implementa movimientos de ida y vuelta del hilo abrasivo 12 según su eje longitudinal A1, y un desplazamiento relativo entre el hilo abrasivo 12 y el módulo fotovoltaico 1 (según el eje A2 preferiblemente ortogonal al eje A1, o formando un ángulo distinto de cero con él).

La etapa E2-1 de corte utilizando el hilo abrasivo 12 realiza un aserrado de la primera parte 7 de la envolvente 5 entre el primer elemento 2 de protección y las células fotovoltaicas 4. La utilización del hilo abrasivo 12 para el corte tiene la ventaja de limitar el aumento de temperatura del módulo fotovoltaico 1, debido al aserrado, en el lugar donde se realiza el corte, a diferencia de un acoplamiento de un simple hilo a un sistema de calefacción que implica un mayor aumento de temperatura. Por otra parte, el uso del hilo abrasivo 12 limita el riesgo de que el material de la envolvente 5 se pegue sobre sí mismo durante el paso del hilo abrasivo 12 en la primera parte 7 de la envolvente 5. Además, el riesgo de rotura de dicho hilo abrasivo 12 es menos importante que el de un hilo calefactor, en particular debido al hecho de que el hilo abrasivo 12 puede renovarse a medida que las idas y venidas por un aporte de hilo nuevo, como se verá a continuación. Además, con el hilo abrasivo 12 no es necesario elevar la temperatura del módulo fotovoltaico 1 para realizar el corte. El hilo abrasivo 12, como se ilustra en la figura 8, incluye un hilo 13 de soporte, también llamado alma central, sobre el cual se fijan partículas abrasivas 14, representadas esquemáticamente por elementos ovalados en la figura 8. El hilo 13 de soporte puede ser, por ejemplo, de acero. Según otra formulación, el hilo abrasivo 12 está formado por partículas abrasivas mantenidas sobre el alma central del hilo abrasivo 12 mediante un aglutinante. En el caso del hilo abrasivo 12, las partículas abrasivas son preferiblemente de diamante, es decir, el hilo abrasivo 12 puede ser un hilo diamantado. En las figuras 6 y 7, se muestra a modo de ejemplo el módulo fotovoltaico 1 según el primer modo de realización del módulo fotovoltaico cuyo primer elemento 2 de protección está en contacto con un soporte 15, por supuesto también se puede utilizar el módulo fotovoltaico según su segundo modo de realización, en particular cuyo segundo elemento de protección estará en contacto con el soporte como se describirá a continuación.

Generalmente se utiliza un hilo abrasivo, en particular hilo diamantado, para cortar materiales duros como zafiro, el carburo de silicio (SiC), el nitruro de silicio (Si3N4), el silicio (Si). Los materiales duros son, por naturaleza, frágiles y quebradizos. En este sentido, las partículas abrasivas del hilo abrasivo penetran en el material a cortar de manera que las partículas abrasivas del hilo abrasivo arrancan virutas de material por el fenómeno de descamado o escotadura. Por otra parte, la utilización clásica del hilo abrasivo requiere la presencia de un fluido de corte al nivel de contacto entre el hilo abrasivo y el material a cortar. El líquido de corte es un refrigerante y lubricante que permite eliminar virutas y limpiar el hilo abrasivo. Por otra parte, el fluido de corte también puede ser un antioxidante.

El material a cortar en el marco del módulo fotovoltaico 1 es un material de encapsulación que forma la envolvente 5: no presenta las características habituales de los materiales cortados generalmente con hilo abrasivo, en particular hilo diamantado. Este material de corte puede incluir EVA o ser a base de EVA. Sorprendentemente, el o los materiales de la envolvente 5, aunque no tienen las características de dureza habituales de los materiales cortados por un hilo abrasivo (el EVA tiene una dureza estrictamente inferior a la del silicio o del SiC), pueden ser cortados eficazmente mediante el hilo abrasivo 12, en particular sin aporte de calor externo.

De manera aún más sorprendente, el corte de la primera parte 7 de la envolvente 5 con el hilo abrasivo 12 sin el uso de líquido de corte proporciona mejores resultados que con el uso del líquido de corte. De hecho, se ha observado que la adición del líquido de corte aumenta la flecha del (es decir, la amplitud de deformación del) hilo abrasivo 12 durante el corte de la primera parte 7 de la envolvente 5, pudiendo esto conducir a la rotura de la hilo abrasivo 12 debido a tensiones significativas sufridas por el hilo abrasivo 12. Sin líquido de corte, y en condiciones de corte similares a las del corte con líquido de corte, la flecha del hilo abrasivo 12 permanece estable en el tiempo, lo que significa que el hilo abrasivo 12 corta la primera parte 7 de la envolvente 5 de forma regular. En otras palabras, la etapa E2-1 de corte de la primera parte 7 de la envolvente 5 mediante el hilo abrasivo 12 se puede realizar en seco (es decir, sin líquido de corte).

Sin embargo, es posible utilizar un fluido refrigerante para proporcionar una lubricación intermitente con el fin de enfriar la primera parte 7 de la envolvente 5 en contacto con el hilo abrasivo 12. De hecho, la primera parte 7 de la envolvente 5 se calienta ocasionalmente al paso del hilo abrasivo 12. Alrededor de determinados materiales conductores de calor, tal como las tiras de cobre que forman, por ejemplo, los conectores mencionados anteriormente, una ligera lubricación permite limitar la formación de chispas. Por lubricación ligera se entiende una lubricación gota a gota, por ejemplo una gota por segundo, pudiendo realizarse la lubricación con agua, o agua con aditivos, para limpiar y enfriar el hilo abrasivo.

La invención también se refiere a una instalación de desmontaje del módulo fotovoltaico 1 tal como se ha descrito. Al menos una parte de la instalación se ilustra esquemáticamente en las figuras 6 y 7. Una instalación de este tipo incluye una estación 16 de corte del módulo fotovoltaico 1 que comprende una herramienta 17 de corte provista de hilo abrasivo 12 dispuesta de manera que permita el corte en seco de la primera parte 7 de la envolvente 5 con vistas a separar las células fotovoltaicas 4 con respecto al primer elemento 2 de protección. La instalación también puede incluir el soporte 15 sobre el que se posiciona el módulo fotovoltaico 1 durante la etapa E2 de separación. Dentro de la estación 16 de corte, la altura del hilo abrasivo 12 con respecto al soporte 15 se calcula de manera que permita el corte deseado de la primera parte 7 de la envolvente 5 cuando, en su caso, el primer elemento de protección o el segundo elemento de protección descansa sobre el soporte 15. En la estación 16 de corte, el soporte 15 puede desplazarse mientras la herramienta 17 de corte permanece fija, a pesar del movimiento del hilo abrasivo 12 para permitir el corte. Alternativamente, es la herramienta 17 de corte la que se mueve en la estación 16 de corte mientras que el módulo fotovoltaico 1 permanece fijo en la estación 16 de corte. Así, la instalación puede configurarse para implementar un movimiento relativo entre el soporte 15 y la herramienta 17 de corte al cortar la primera parte 7 de la envolvente 5. Las ventajas vinculadas a una instalación de desmontaje de este tipo surgen de las vinculadas al proceso de desmontaje.

Según una realización, el procedimiento de desmontaje también puede incluir una etapa E3 de separación de las células fotovoltaicas 4 con respecto al segundo elemento 3 de protección. Dicha etapa E3 de separación comprende una etapa E3-1 de corte (figuras 5, y 9 a 12) de la segunda parte 8 de la envolvente 5. La etapa E3 de separación es en particular tal que al final de la etapa E3-1 de corte, las células fotovoltaicas 4, unidas al segundo elemento 3 de protección por la segunda parte 8 de la envolvente 5 antes de la etapa E3 de separación, son separadas (desmontadas) del segundo elemento 3 de protección. Esta etapa E3-1 de corte de la segunda parte 8 de la envolvente 5 se puede implementar mediante dicho hilo abrasivo 12 (figuras 9 y 10), o mediante un hilo abrasivo adicional 18 (figuras 11 y 12). Así, es ventajosamente posible separar el módulo fotovoltaico 1 en al menos tres partes que incluyen respectivamente el primer elemento 2 de protección, las células fotovoltaicas 4 y el segundo elemento 3 de protección que luego podrán reciclarse cada uno de forma independiente, al contrario de la trituración según la técnica anterior.

En las Figuras 9 y 10, la herramienta 17 de corte de la estación 16 de corte comprende un único hilo abrasivo 12 que corta la primera y segunda partes 7, 8 de la envolvente 5, en particular simultáneamente. En las figuras 11 y 12, la herramienta 17 de corte de la estación 16 de corte comprende dos hilos abrasivos 12, 18 distintos, realizando uno de los dos hilos abrasivos 12 el corte de la primera parte 7 de la envolvente 5, y realizando el otro de los dos hilos abrasivos 18 el corte de la segunda parte 8 de la envolvente 5.

Lo que se aplica al hilo abrasivo 12 también se puede aplicar al hilo abrasivo 18 adicional. Las etapas E2-1 y E3-1 de corte se realizan en seco. Se prefiere el uso del mismo hilo abrasivo 12 para realizar las etapas E2-1 y E3-1 de corte para limitar los costes relacionados con el uso de dos hilos abrasivos. Todo lo que puede aplicarse al corte de la primera parte 7 de la envolvente 5 mediante el hilo abrasivo 12 también puede aplicarse al corte de la segunda parte 8 de la envolvente 5 mediante un hilo abrasivo adicional o no. No se prefiere la utilización de dos hilos abrasivos porque complica la herramienta 17 de corte y, por lo tanto, aumenta el coste de la herramienta 17 de corte. El uso de dos hilos abrasivos puede ser interesante si la primera y segunda partes 7, 8 de la envolvente 5 son de materiales diferentes. Preferiblemente, la primera y segunda partes 7, 8 de la envolvente 5 son del mismo material, por lo que se prefiere la utilización de un único hilo abrasivo 12 para realizar las etapas E2-1 y E3-1 de corte.

Como se ilustra en las figuras 9 a 12, el módulo fotovoltaico 1, según el primer modo de realización del módulo fotovoltaico, permite disociar en su caso dos paneles (en particular de vidrio o a base de vidrio), que forman respectivamente el primer y segundo elementos 2,3 de protección, con respecto a las células fotovoltaicas 4.

Las figuras 13 y 14 ilustran la etapa E2-1 de corte de la primera parte 7 de la envolvente 5 descrita anteriormente en el caso del módulo fotovoltaico 1 según su segundo modo de realización. Se comprende que los rebordes 9a, 9b (figura 14) del primer elemento 2 de protección van a encontrarse en el paso del hilo abrasivo 12 durante el corte correspondiente ya que el hilo abrasivo 12 realiza un corte según un plano horizontal. En este sentido, el hilo abrasivo 12 no puede rodear los rebordes 9a, 9b, 9c, 9d (figura 3), lo que puede dificultar el corte, o incluso provocar la rotura del hilo abrasivo 12. En las figuras 13 y 14, el segundo elemento 3 de protección descansa sobre el soporte 15.

Así, según una realización particular, el procedimiento de desmontaje puede incluir una etapa R4 de retirada (figura 5) de los rebordes 9a, 9b, 9c, 9d del primer elemento 2 de protección, permitiendo esto facilitar el paso del hilo abrasivo 12 a través del módulo fotovoltaico 1 en la primera parte 7 de la envolvente 5. Después de la etapa E4 de retirada, se dice que la envolvente 5 tiene bordes laterales libres, en particular a través de los cuales puede pasar el hilo abrasivo. La etapa E2-1 de corte de la primera parte 7 de la envolvente 5, y más generalmente la etapa E2 de separación, se implementa después de la etapa E4 de retirada. Así, dicho hilo abrasivo 12 puede pasar por los bordes laterales, también llamados bordes laterales liberados, de la primera parte 7 de la envolvente 5 eventualmente tal como han podido ser modificados por la etapa E4 de retirada. Como resultado, el primer elemento 2 de protección se modifica antes de la etapa E2-1 de corte de la primera parte 7 de la envolvente 5 para que esta última no obstaculice el corte. Así, durante la etapa E2-1 de corte, el hilo abrasivo 12 permanece a distancia del primer elemento 2 de protección. Se comprende entonces que es necesario desarrollar una solución eficaz que permita implementar esta retirada.

Según una primera realización de la etapa E4 de retirada de los rebordes 9a, 9b, 9c, 9d, se puede retirar todo un borde periférico 1 a del módulo fotovoltaico 1 (figuras 15 y 16), comprendiendo dicho borde periférico 1 a el contorno 11 del primer elemento 2 de protección, un borde periférico 19 de la envolvente 5, y un borde periférico 20 del segundo elemento 3 de protección. Esta primera realización de la etapa E4 de retirada se puede implementar mediante corte utilizando, es decir, mediante un haz 21 a de partículas energéticas procedentes de un cabezal 21 de corte que forma una entalladura 22 según todo el grosor del módulo fotovoltaico 1 siguiendo la líneas de puntos indicadas en las figuras 3 y 15 en una cara libre del primer elemento 2 de protección (en particular la cara posterior del módulo fotovoltaico 1). Esta primera realización de la etapa E4 de retirada tiene el inconveniente de que los materiales contenidos en el borde periférico 1a del módulo fotovoltaico 1 tal como se ha retirado no serán o serán reciclables o serán difíciles de reciclar, por otra parte existe también el riesgo de romper la parte restante del segundo elemento 3 de protección que puede ser un panel, en particular de vidrio o a base de vidrio, que ya no podrá reutilizarse en ese estado.

En la presente descripción, un haz de partículas energéticas procedente de un cabezal de corte puede cortar el módulo fotovoltaico, en particular el material de la envolvente 5. El haz de partículas energéticas se concentra para permitir la correspondiente eliminación de material. Según una realización, el haz 21 a de partículas energéticas es un haz láser, las partículas energéticas son fotones. El haz láser puede estar asistido por un chorro de agua cuya misión es guiar el haz láser para que sea cilíndrico y no cónico. Según otra realización, el haz 21 a de partículas energéticas es un chorro de agua abrasivo, las partículas del haz incluyen entonces partículas (también llamadas moléculas) de agua y partículas abrasivas (en particular de SiC, de corindón por ejemplo natural, o formadas por arena de granate). Preferiblemente, las partículas abrasivas del chorro de agua tienen una gran dureza (Mohs superior a 8) y una granulometría que permite adaptarse a las necesidades de la etapa E4 de retirada. Estas partículas abrasivas del chorro de agua son propulsadas por las partículas de agua contenidas en el chorro de agua abrasivo de modo que las partículas abrasivas del chorro de agua tengan suficiente energía cinética para lograr una eliminación de material deseada. Cuando el haz 21a es un chorro de agua abrasivo, la presión del chorro de agua abrasivo puede estar comprendida entre 1.000 bares y 6.000 bares. La cantidad de partículas abrasivas utilizadas en el chorro de agua abrasivo se puede adaptar según sea necesario. El chorro de agua abrasivo en tanto como haz 10 tiene la ventaja de no aportar calentamiento, la ventaja de limitar el consumo de energía y es más sencillo de implementar. Las ventajas del haz láser son que es más preciso porque tiene una línea de corte más fina, y no implica volver a tratar líquido contaminado.

Según una segunda realización de la etapa E4 de retirada de los rebordes, estos últimos se pueden retirar mediante mecanizado mecánico, por ejemplo utilizando una fresadora de lo que resulta que eliminando los rebordes 9a, 9b, 9c, 9d de la figura 3 se obtiene el resultado de la figura 17 donde el primer elemento 2 de protección del módulo fotovoltaico 1 es desprovisto de sus bordes inicialmente presentes, y forma un escalón con la envolvente 5. Esta realización es simple de implementar, pero genera polvo contaminante cuando el primer elemento 2 de protección incluye un fluoropolímero.

Según una tercera realización de la etapa E4 de retirada de los rebordes 9a, 9b, 9c, 9d, la etapa E4 de retirada incluye (figuras 5 y 15) una etapa E4-1 de formación de una entalladura 22 en el módulo fotovoltaico 1 desde un cara exterior del primer elemento 2 de protección para delimitar un marco 23 que incluye los rebordes 9a, 9b, 9c, 9d. En la figura 15, el segundo elemento 3 de protección está en contacto con el soporte 15. La cara exterior del primer elemento 2 de protección está orientada en particular en dirección opuesta a las células fotovoltaicas 4. La cara exterior es en particular la cara posterior del módulo fotovoltaico 1. Luego, la etapa E4 de retirada incluye una etapa E4-2 de corte (figura 18) practicada en las caras laterales del módulo fotovoltaico 1 hasta la entalladura 22 con vistas a desolidarizar el marco 23 del módulo fotovoltaico 1 de lo que resulta la obtención del módulo fotovoltaico 1 según la figura 17 en particular cuyo segundo elemento 3 de protección está fijado al soporte 15. Según otra formulación, la etapa E4 de retirada incluye una etapa E4-2 de corte practicada en las caras laterales del módulo fotovoltaico 1 hasta la entalladura 22 para desolidarizar el marco 23 del resto del módulo fotovoltaico 1, en particular con respecto a la envolvente 5, es decir con respecto a las células fotovoltaicas 4. Después de la etapa E4-2 de corte, la etapa E4 de retirada puede incluir una etapa E4-3 de retirada del marco 23.

Esta tercera realización de la etapa E4 de retirada permite limitar la generación de polvo contaminante y optimizar el reciclaje del módulo fotovoltaico 1. La etapa E4-1 de formación de la entalladura 22 y la etapa E4-2 de corte practicada en las caras laterales del módulo fotovoltaico 1 se pueden realizar mediante un haz 21 a de partículas energéticas procedentes de un cabezal 21 de corte tal como se describió anteriormente (figuras 15 y 18). El cabezal 21 de corte es móvil con respecto al módulo fotovoltaico 1. El haz 21a está calibrado para cortar según una profundidad deseada de la entalladura 22 y/o según una distancia adecuada desde las caras laterales del módulo fotovoltaico 1. La utilización de tal cabezal 21 de corte permite limitar el aumento de temperatura del primer elemento 2 de protección durante la retirada de los rebordes 9a, 9b, 9c, 9d, lo que permite limitar la emisión de contaminantes cuando el primer elemento 2 de protección incluye un fluoropolímero. El diámetro, o dimensión transversal máxima, del haz de partículas energéticas puede estar comprendido entre 50 gm y 300 gm, o por ejemplo entre 20 gm y 100 gm, o puede ser igual a 100 gm, para las dimensiones dadas anteriormente de grosor de la primera parte 7 de la envolvente 5 para cortar preferiblemente sólo de la envolvente 5 durante la etapa E4-2 de corte. En particular, el marco 23 es tal que tiene una anchura de un centímetro tomada en el plano del primer elemento 2 de protección. El cabezal 21 de corte puede ser automatizado, y capaz de desplazarse según una pluralidad de grados de libertad, permitiendo por ejemplo al cabezal de corte 21 desplazarse según tres ejes ortogonales, y efectuar rotaciones alrededor de estos ejes ortogonales si es necesario. En particular, el cabezal 21 de corte puede ser llevado por un brazo articulado. Según una realización, es posible utilizar varios haces de partículas energéticas procedentes cada uno de un cabezal de corte correspondiente para formar la entalladura 22 e implementar la etapa E4-2 de corte.

Preferiblemente, la etapa E4-2 de corte practicada en las caras laterales del módulo fotovoltaico 1 se realiza en la envolvente 5, es decir lo más cerca de, la interfaz entre la envolvente 5 y el primer elemento 2 de protección. Como resultado, el fondo de la entalladura 22 está situado en la envolvente 5. Esto tiene la ventaja de evitar la presencia de residuos procedentes de los bordes 9a, 9b, 9c, 9d retirados de la envolvente 5 una vez retirado el marco 23.

La etapa E4-2 de corte se puede calibrar según el tipo de módulo fotovoltaico 1 para que el cabezal 21 de corte siempre adopte la misma trayectoria durante el corte, esto es posible si se conocen las formas y dimensiones del módulo fotovoltaico 1. Sin embargo, en determinados casos, el módulo fotovoltaico 1 puede deformarse o adoptar una forma desconocida. Por lo tanto, existe la necesidad de guiar el cabezal 21 de corte.

En este sentido, durante la etapa E4-2 de corte practicada en las caras laterales del módulo fotovoltaico 1, el cabezal 21 de corte puede ser guiado utilizando datos procedentes de un sistema 24 de guiado (figura 18) que comprende por ejemplo un sistema de visión óptica, o un detector de materiales. El sistema de visión óptica puede ser del tipo cámara, y es capaz de determinar dónde coopera el haz 21a de partículas energéticas del cabezal 21 de corte con el módulo fotovoltaico 1 para ajustar la trayectoria del cabezal 21 de corte. El detector de material puede incluir un durómetro utilizado para detectar si el material cortado por el cabezal de corte es el correcto, o detectar hacia dónde dirigir el haz, y ajustar la trayectoria del cabezal 21 de corte si es necesario para realizar el corte en la envolvente 5 los más cercano al primer elemento 2 de protección. Alternativamente, el detector de material puede implementar una espectroscopía de plasma inducida por láser (también conocida por el acrónimo LIBS de “Laser-Induced Breakdown Spectroscopie” en inglés). El durómetro tiene la ventaja de funcionar por contacto y, por tanto, permite simplificar la detección de material o materiales. El detector de tipo LIBS permite una subordinación indexada a una composición química, este será más costoso de implementar, pero mucho más preciso que el durómetro. El guiado del cabezal 21 de corte es ventajoso para que el corte sea lo más limpio posible limitando la presencia de residuos procedentes de los rebordes 9a, 9b, 9c, 9d del primer elemento 2 de protección sobre la envolvente 5. El sistema 24 de guiado también se puede utilizar para formar la entalladura 22 (figura 15) en el sentido de que detecta cuando se alcanza el material de la envolvente 5 antes de desplazar el cabezal 21 de corte durante la formación de la entalladura 22. El guiado del cabezal 21 de corte se representa esquemáticamente mediante la etapa E4-4 de la figura 5.

Durante la etapa E4-2 de corte, el marco 23 puede ser solicitado para separarlo de las células fotovoltaicas 1. Esto permite facilitar el trabajo del cabezal 21 de corte y, en particular, evitar que el marco 23 se vuelva a pegar al material de la envolvente 5 en caso de utilización de un láser que viene a calentar localmente en el lugar donde debe realizarse el corte. En otras palabras, durante la etapa E4-2 de corte practicada en las caras laterales del módulo fotovoltaico 1, un elemento de aprehensión puede ejercer una acción sobre el marco 23 para separar dicho marco 23 de las células fotovoltaicas 4.

La instalación de desmontaje puede incluir una estación 25 de modificación del módulo fotovoltaico 1 (figuras 15, 16, 18) antes de su entrada en la estación 16 de corte. La estación 25 de modificación puede incluir los medios necesarios para la retirada de los rebordes 9a, 9b, 9c, 9d, en particular el cabezal 21 de corte capaz de desplazarse para permitir un corte del módulo fotovoltaico 1 con el fin de retirar los rebordes 9a, 9b, 9c. 9d mencionados anteriormente, y en su caso el órgano 32 de aprehensión (figura 18) permitiendo implementar la acción sobre el marco 23.

Después de la etapa E4 de retirada de los rebordes 9a, 9b, 9c, 9d, se pueden implementar la etapa E2-1 de corte y/o la etapa E3-1 de corte tales como se han descrito anteriormente a partir del módulo fotovoltaico 1 desprovisto de los rebordes 9a, 9b. 9c, 9d como se ilustra en las figuras 19 a 22. Las figuras 19 a 21 ilustran la etapa E2-1 de corte de la primera parte 7 de la envolvente 5 con el hilo abrasivo 12. La figura 20 muestra el corte de la segunda parte 8 de la envolvente 5 con el hilo abrasivo 12, y la figura 21 muestra el corte de la segunda parte 8 de la envolvente 5 con el hilo abrasivo 18 adicional.

Así, para que la etapa E2-1 de corte y/o la etapa E3-1 de corte sean efectivas, el o los hilos abrasivos utilizados cortan preferiblemente, sólo en la envolvente 5, eventualmente en la primera parte 7 de la envolvente 5 y/o o en la segunda parte 8 de la envolvente 5.

De manera general, el procedimiento de desmontaje puede incluir una etapa E5 de refrigeración (figura 5) del módulo fotovoltaico 1. En particular, la etapa E2-1 de corte y/o la etapa E3-1 de corte y/o la etapa E4 de retirada de los rebordes se realizan mientras el módulo fotovoltaico 1 es refrigerado, es decir durante la etapa E5 de refrigeración. Esta refrigeración permite endurecer la envolvente 5 para facilitar su corte, por ejemplo con ayuda de uno o más hilos abrasivos. La refrigeración puede realizarse mediante una unidad de frío, mediante efecto Peltier u otro sistema que permita obtener el resultado deseado. Por otra parte, la refrigeración permite también evitar que las piezas cortadas se vuelvan apegar después del paso del o de los hilos abrasivos o, en su caso, del haz de partículas energéticas. Así, la etapa E5 de refrigeración puede ser tal que asegure el mantenimiento de la temperatura del módulo fotovoltaico 1 entre -100°C y 10°C.

Alternativamente, o en combinación con la refrigeración, se puede utilizar cualquier tipo de medio que permita evitar, durante el paso del hilo abrasivo 12, que los elementos a separar del módulo fotovoltaico 1 no se vuelvan a pegar. Por ejemplo, tales medios pueden incluir un inyector de aire comprimido o incluso un dispositivo separador que tiende a separar los elementos del módulo fotovoltaico 1 que se han de separar. Así, la etapa E2 de separación puede incluir una etapa E2-2 de solicitación (figuras 5 y 22) del primer elemento 2 de protección mediante un dispositivo 26 de separación para separar gradualmente dicho primer elemento 2 de protección con respecto a las células fotovoltaicas 4 a medida que el hilo abrasivo 12 progresa en la primera parte 7 de la envolvente 5 durante la etapa E2-1 de corte de dicha primera parte 7 de la envolvente 5. Según otra formulación, la etapa E2 de separación puede incluir una etapa E2-2 de solicitación (figuras 5 y 22) del primer elemento 2 de protección, por ejemplo mediante un dispositivo 26 de separación, separando progresivamente dicha etapa E2-2 de solicitación, durante la etapa E2-1 de corte de dicha primera parte 7 de la envolvente 5, dicho primer elemento 2 de protección con respecto a las células fotovoltaicas 4 a medida que el hilo abrasivo 12 progresa en la primera parte 7 de la envolvente 5. Un cilindro provisto de una pinza de aprehensión puede formar el dispositivo 26 de separación, en el que viene a enrollarse el primer elemento 2 de protección. Aquí, el cilindro es capaz de realizar un movimiento de rotación sobre sí mismo y un movimiento de traslación ortogonalmente a la dirección de corte por el hilo abrasivo 12 para permitir el enrollamiento adecuado del primer elemento 2 de protección. El mismo principio se puede aplicar durante la etapa E3 de corte en el sentido de que las células fotovoltaicas 4 pueden ser separadas (etapa E3-2 visible en la Figura 5) del segundo elemento 3 de protección para evitar volver a pegar las porciones cortadas de la segunda parte de la envolvente.

Preferiblemente, uno del primer y segundo elementos 2, 3 de protección, es mantenido, preferiblemente, plano durante la implementación de la etapa E2-1 de corte y/o la etapa E3-1 de corte. Para implementar este mantenimiento, el soporte 15 mencionado anteriormente puede incluir un adhesivo, un sistema de aspiración bajo vacío, o incluso un sistema de sujeción mecánico que permita colocar, en su caso, el primer elemento 2 de protección (figuras 6, 7, 9 a 12) o el segundo elemento 3 de protección (figuras 19 a 22), contra el soporte 15 de lo que resulta que será recuperado cualquier velo del módulo fotovoltaico 1. El aplanamiento de uno del primer y segundo elementos 2,3 de protección, permite facilitar el corte por el o los hilos abrasivos para garantizar que este corte solo se realice en el material de la envolvente 5 tendiendo a aplanar la primera y segunda partes 7, 8 a cortar de la envolvente 5. Así, en el marco de la instalación, puede incluir el soporte 15 configurado para mantener uno del primer y segundo elementos 2, 3 de protección durante un corte de la primera parte 7 de la envolvente 5 por el hilo abrasivo 12 de la herramienta 17 de corte, aplicándose esto también, en su caso, a la etapa E3-1.

Preferiblemente, el primer elemento 2 de protección, o el segundo elemento 3 de protección, colocado contra el soporte 15 es un panel, en particular de vidrio o a base de vidrio. La ventaja es que el panel es plano y liso, facilitando así una colocación en altura adaptada del o de los hilos abrasivos para realizar el corte según la etapa E2-1 de corte y/o la etapa E3-1 de corte. Según el segundo modo de realización del módulo fotovoltaico 1, el segundo elemento 3 de protección se coloca contra el soporte 15 por el motivo mencionado anteriormente, y porque el primer elemento 2 de protección tiene tal flexibilidad que se modela durante el estratificado mencionado anteriormente: este primer elemento 2 de protección no es por tanto necesariamente plano.

De manera aplicable a todo lo que se ha descrito anteriormente, la etapa E2-1 de corte es tal que a su término una primera porción 7a de la primera parte 7 de la envolvente 5 permanece solidaria con el primer elemento 2 de protección y que una segunda porción 7b de la primera parte 7 de la envolvente 5 queda solidaria de las células fotovoltaicas 4 (figuras 7, 10, 12, 14, 19 a 22). Por otra parte, la etapa E3-1 de corte es tal que a su término una primera porción 8a de la segunda parte 8 de la envolvente 5 permanece solidaria del segundo elemento 3 de protección, y que una segunda porción 8b de la segunda parte 8 de la envolvente 5 permanece solidaria de las células fotovoltaicas 4 (figuras 10, 12, 20, 21). La presencia de estas primera y segunda porciones, que adoptan por ejemplo la forma de capas, permite asegurar que el corte con ayuda del o de los hilos abrasivos no venga a alterar las células fotovoltaicas 4 ni tampoco el primer y segundo elementos 2, 3 de protección, con vistas a facilitar posteriormente su reciclaje.

Cada hilo abrasivo 12, 18 utilizado para participar en el desmontaje del módulo fotovoltaico puede tener un diámetro estrictamente inferior a la distancia de separación entre el primer elemento 2 de protección y las células fotovoltaicas 4, o en su caso entre el segundo elemento 3 de protección y las células fotovoltaicas 4 de manera que el hilo abrasivo solo corte material de encapsulación perteneciente a la envolvente 5. Según las gamas de grosor presentadas anteriormente para las primera y segunda partes 7, 8, se prefiere que, para el hilo abrasivo 12, y en su caso, para el hilo abrasivo adicional 18, el diámetro del hilo de soporte que lleva las partículas abrasivas del hilo abrasivo esté entre 40 gm y 200 gm, preferiblemente entre 100 gm y 180 gm, e idealmente del orden de 150 gm. Para que el corte de la envolvente 5 mediante el hilo abrasivo 12, 18 sea rápido, se prefiere que las partículas abrasivas del hilo abrasivo sean de gran tamaño. El tamaño de las partículas abrasivas utilizadas para formar el hilo abrasivo 12 y/o el hilo abrasivo adicional 18 depende del diámetro del hilo de soporte que debe llevarlas. Así, por ejemplo, el tamaño de las partículas abrasivas del hilo abrasivo puede estar entre 10 pm y 50 pm, y preferiblemente entre 30 pm y 40 pm para un hilo de soporte con un diámetro igual a 150 pm. Según un ejemplo particular, el hilo 13 de soporte tiene un diámetro de 180 pm y las partículas abrasivas 14, en particular de diamante, tienen cada una un tamaño comprendido entre 30 pm y 40 pm, este ejemplo particular permite limitar el pegado sobre sí mismos del EVA a incluso cuando pasa el hilo abrasivo 12, particularmente en comparación con un hilo de soporte de 120 pm. Según este ejemplo particular, el hilo 13 de soporte que tiene un diámetro de 180 pm puede ser de acero y las partículas abrasivas 14 pueden estar formadas por diamantes cada uno de un tamaño comprendido entre 30 pm y 40 pm, dicho hilo abrasivo 12 tiene las siguientes ventajas: permite cortar rápidamente; se le puede aplicar una tensión alta durante el corte, por ejemplo de 40 N, para controlar adecuadamente la trayectoria del hilo abrasivo; evita que el EVA se vuelva a pegar después del paso del hilo abrasivo; permite eliminar aproximadamente 250 pm de material, lo que puede resultar especialmente adecuado cuando el grosor de la parte de la envolvente por la que debe pasar el hilo abrasivo es de aproximadamente 300 pm porque así se elimina, durante el corte correspondiente, un grosor satisfactorio de la envolvente. Este ejemplo particular también puede aplicarse al hilo adicional. El tamaño de una partícula abrasiva puede considerarse como su diámetro.

En términos generales, para realizar el corte con ayuda de un hilo abrasivo en el marco de la presente invención, la herramienta 17 de corte, perteneciente en particular a la estación 16 de corte descrita anteriormente, incluye una primera y segunda bobinas 27, 28 (figuras 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14 y 19 a 22), en particular denominadas respectivamente en el contexto, bobina de salida y bobina receptora. La herramienta 17 de corte está configurada para poner en movimiento el hilo abrasivo 12 de modo que haga vaivenes para cortar la parte en cuestión de la envolvente 5. Cuando las etapas E2-1 y E3-1 de corte se realizan mediante el mismo hilo abrasivo, se puede utilizar una polea 29 de retorno del hilo abrasivo 12 entre las primera y segunda 27, 28 bobinas (figuras 9, 10 y 20). Si se usa un hilo abrasivo adicional 18 para la etapa E3-1 de corte, se aplica el mismo principio asociando dicho hilo abrasivo adicional 18 con la primera y segunda bobinas adicionales 30, 31 (figuras 11, 12 y 21).

Según una realización particular de la herramienta 17 de corte, el hilo abrasivo 12 ejecuta, entre la primera bobina 27 y la segunda bobina 28, idas y vueltas de manera que cada vez que el hilo abrasivo 12 retorna en dirección a la primera bobina, la distancia enrollada por la primera bobina 27 es estrictamente inferior a la distancia desenrollada por la primera bobina 27 para el viaje de ida. Esto permite ventajosamente mejorar la duración de vida del hilo abrasivo 12 renovando una parte longitudinal de este último en cada ida y vuelta. En este sentido, en cada ida y vuelta, es posible desenrollar desde la bobina de suministro entre 100m y 1500m, preferiblemente entre 500m y 1000m e idealmente entre 600m y 800m, de hilo abrasivo, y enrollar de retorno en la bobina receptora por ejemplo sólo el 99,1%, o entre el 95% y el 99%, de la longitud desenrollada. La velocidad lineal del hilo abrasivo 12 puede variar de 10 m/s a 30 m/s durante el corte. Si es necesario, se puede aplicar el mismo principio a la primera y segunda bobinas 30, 31 asociadas con el hilo abrasivo adicional 18.

Todo lo que se ha descrito en el contexto del procedimiento de desmontaje se puede aplicar en el contexto de la instalación de desmontaje y viceversa. En particular, la instalación de desmontaje incluye los medios de hardware, y cuando corresponda, los softwares, para implementar el proceso de desmontaje.

El procedimiento y la instalación descritos anteriormente encuentran una aplicación industrial en el contexto del desmontaje de uno o más módulos fotovoltaicos con vistas a reciclar sus componentes. En efecto, en su caso, es posible entonces recuperar el vidrio en su totalidad si no está roto, recuperar el material que incluye el fluoropolímero, recuperar los elementos activos del módulo fotovoltaico, tales como las células fotovoltaicas, que podrían reutilizarse.

Así, esto permite en particular:

• reinyectar paneles de vidrio en la fabricación de nuevos módulos fotovoltaicos,

• tratar compuestos fluorados, si están presentes en el primer elemento de protección, en una cadena especializada de los materiales tóxicos,

• recuperar los metales contenidos en las células fotovoltaicas como el silicio, la plata, el aluminio o el indio.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de desmontaje de un módulo fotovoltaico (1) que incluye:

• un primer elemento (2) de protección,

• un segundo elemento (3) de protección,

• células fotovoltaicas (4) situadas entre el primer elemento (2) de protección y el segundo elemento (3) de protección,

• una envolvente (5) de encapsulación de las células fotovoltaicas (4), conectando dicha envolvente (5) el primer elemento (2) de protección con el segundo elemento (3) de protección e incluyendo:

° una primera parte (7) situada entre las células fotovoltaicas (4) y el primer elemento (2) de protección, y

° una segunda parte (8) situada entre las células fotovoltaicas (4) y el segundo elemento (3) de protección,

comprendiendo dicho procedimiento de desmontaje una etapa (E2) de separación de las células fotovoltaicas (4) con respecto al primer elemento (2) de protección, incluyendo la etapa (E2) de separación de las células fotovoltaicas (4) con respecto al primer elemento (2) de protección una etapa (E2-1) de corte de la primera parte (7) de la envolvente (5) por un hilo abrasivo (12), caracterizado por que la etapa (E2-1) de corte de la primera parte (7) de la envolvente (5) por el hilo abrasivo (12) se realiza en seco.

2. Procedimiento de desmontaje según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una etapa (E3) de separación de las células fotovoltaicas (4) con respecto al segundo elemento (3) de protección, que incluye una etapa (E3-1) de corte de la segunda parte (8) de la envolvente (5).

3. Procedimiento de desmontaje según la reivindicación anterior, caracterizado por que la etapa (E3-1) de corte der la segunda parte (8) de la envolvente (5) se implementa mediante dicho hilo abrasivo (12) o mediante un hilo abrasivo adicional (18).

4. Procedimiento de desmontaje según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el primer elemento (2) de protección que incluye rebordes (9a, 9b, 9c, 9d) en contacto con los bordes laterales (10a, 10b) de la primera parte (7) de la envolvente (5), el procedimiento de desmontaje incluye una etapa (E4) de retirada de los rebordes (9a, 9b, 9c, 9d) del primer elemento (2) de protección, siendo implementada la etapa (E2-1) de corte de la primera parte (7) de la envolvente (5) después de la etapa (E4) de retirada de los rebordes (9a, 9b, 9c, 9d).

5. Procedimiento de desmontaje según la reivindicación anterior, caracterizado por que la etapa (E4) de retirada de los rebordes incluye:

• una etapa (E4-1) de formación de una entalladura (22) en el módulo fotovoltaico (1) desde una cara exterior del primer elemento (2) de protección para delimitar un marco (23) que comprende los rebordes (9a, 9b , 9c, 9d),

• una etapa (E4-2) de corte de las caras laterales del módulo fotovoltaico (1) hasta la entalladura (22) para desolidarizar el marco (23) del módulo fotovoltaico.

6. Procedimiento de desmontaje según la reivindicación anterior, caracterizado por que la etapa (E4-1) de formar la entalladura (22) y la etapa (E4-2) de corte practicada en las caras laterales del módulo fotovoltaico (1) se realizan mediante un haz (21 a) de partículas energéticas procedentes de un cabezal (21) de corte.

7. Procedimiento de desmontaje según la reivindicación anterior, caracterizado por que durante la etapa (E4-2) de corte de las caras laterales del módulo fotovoltaico (1), el cabezal (21) de corte es guiado utilizando datos procedentes de un sistema (24) de guiado que incluye un sistema de visión óptica o un detector de materiales.

8. Procedimiento de desmontaje según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque durante la etapa (E4-2) de corte practicada en las caras laterales del módulo fotovoltaico (1), se ejerce una acción sobre el marco (23) mediante un órgano de aprehensión para separar dicho marco (23) con respecto a las células fotovoltaicas (4).

9. Procedimiento de desmontaje según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la etapa (E2) de separación de las células fotovoltaicas (4) con respecto al primer elemento (2) de protección incluye una etapa (E2-2) de solicitación del primer elemento (2) de protección, dicha etapa (E2-2) de solicitación separando progresivamente durante la etapa (E2-1) de corte de dicha primera parte (7) de la envolvente (5), dicho primer elemento (2) de protección con respecto a las células fotovoltaicas (4) a medida que el hilo abrasivo (12) progresa en la primera parte (7) de la envolvente (5).

10. Procedimiento de desmontaje según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende una etapa (E5) de refrigeración del módulo fotovoltaico (1), y por que la etapa (E2-1) de corte de la primera parte (7) de la envolvente (5) mediante el hilo abrasivo (12) se realiza durante la etapa (E5) de refrigeración del módulo fotovoltaico (1).

11. Procedimiento de desmontaje según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que uno de los primer y segundo elementos (2, 3) de protección se mantiene plano durante la implementación de la etapa (E2-1) de cortar de la primera parte (7) de la envolvente (5).

12. Procedimiento de desmontaje según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el hilo abrasivo (12) incluye un hilo (13) de soporte sobre el que se fijan partículas abrasivas (14).

13. Procedimiento de desmontaje según la reivindicación anterior, caracterizado por que el diámetro del hilo (13) de soporte está comprendido entre 40 gm y 200 gm, preferiblemente entre 100 gm y 180 gm, y/o por que el tamaño de las partículas abrasivas (14) está entre 10 gm y 50 gm.

14. Procedimiento de desmontaje según la reivindicación 12, caracterizado por que el hilo (13) de soporte tiene un diámetro de 180 gm y las partículas abrasivas (14), en particular de diamante, tienen cada una un tamaño comprendido entre 30 gm y 40 gm.

15. Procedimiento de desmontaje según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que la envolvente (5) de encapsulación de las células fotovoltaicas (4) es a base de etileno vinil acetato.

16. Instalación de desmontaje de un módulo fotovoltaico (1), incluyendo dicho módulo fotovoltaico (1) un primer elemento (2) de protección, un segundo elemento (3) de protección, células fotovoltaicas (4) situadas entre el primer elemento (2) de protección y el segundo elemento (3) de protección, una envolvente (5) de encapsulación de las células fotovoltaicas (4), conectando dicha envolvente (5) el primer elemento (2) de protección al segundo elemento (3) de protección e incluyendo:

• una primera parte (7) situada entre las células fotovoltaicas (4) y el primer elemento (2) de protección, y

• una segunda parte (8) situada entre las células fotovoltaicas (4) y el segundo elemento (3) de protección, incluyendo dicha instalación una estación (16) de corte del módulo fotovoltaico (1) que comprende una herramienta (17) de corte provista de un hilo, caracterizada por que el hilo es un hilo abrasivo (12) dispuesto de manera que permita un corte en seco de la primera parte (7) de la envolvente (5) con vistas a separar las células fotovoltaicas (4) con respecto al primer elemento (2) de protección.