JP2008307491A - 太陽電池モジュール部材の回収方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 受光面保護層と太陽電池セルが封止された封止材層と裏面保護層とを有する太陽電池モジュールにおいて、前記封止材層の封止材としてカルボン酸、カルボン酸塩及びカルボン酸無水物からなる群より選ばれる極性基を有する極性モノマーを1重量%以上含有するエチレン・極性モノマー共重合体組成物、あるいはそのエチレン・極性モノマー共重合体組成物100重量部に対し、アミノ基を含有するアルコキシシラン3重量部以下を配合したエチレン共重合体組成物を用い、且つ前記太陽電池モジュールをPH10以上のアルカリ水溶液で処理する。
【選択図】 なし
Description
更に、EVAシートは他のモジュール構成部材と強固に結合しており、モジュールから受光面保護層や太陽電池セルが封止された封止材層、裏面保護層を分離し、受光面保護層や太陽電池セルを回収することは困難である。
EVAを除去する方法としては、従来、大気雰囲気中でEVAを焼成して除去する燃焼法、窒素雰囲気等の不活性雰囲気中で温度をあげてEVAを分解除去する熱分解法、有機溶剤でEVAを膨潤あるいは剥離させる有機溶媒法、硝酸に浸漬してEVAを分解除去する硝酸浸漬法などの処理方法が既に知られている。或いは、硝酸浸漬法の改良方法として、界面活性剤を添加した加温硝酸に浸漬してEVAを分解除去する方法(特許文献1)、封止材樹脂としてシラン化合物グラフト変性ポリエチレン非架橋樹脂組成物を剥離層とした多層シートを用い、太陽電池モジュールを剥離層である熱可塑性樹脂の軟化点以上の温度に加熱する加熱工程と、加熱により可塑化した剥離層を剥離して透明前面基板を分離する分離工程と、透明前面基板に付着した充填材層を除去する除去工程を経て分離する方法(特許文献2)も開示されている。しかしながら、上記従来の方法は、いずれも透明受光面保護層や太陽電池素子の再生作業における劣化、或いは再生作業における作業環境や、工程の煩雑さ等において問題があり、太陽電池モジュールの環境への負荷を低減するリサイクルシステムの構築が望まれている。
更に 受光面保護層と封止材層の分離、回収に加え、更に封止材層と裏面保護層及び/または封止材とセルを分離、回収すること方法が提供される。
また、前記封止材層に用いられる封止材としては、カルボン酸、カルボン酸塩及びカルボン酸無水物からなる群より選ばれる極性基を有する極性モノマーを1重量%以上含有するエチレン・極性モノマー共重合体組成物である。
不飽和カルボン酸含量が大きくなると、透明性に関してはより優れたものが得られるが、融点が低くなったり、吸湿性が増すなどの問題がでてくるので、また接着性についても不充分なものとなるので、不飽和カルボン酸含量は、20重量%以下、好ましくは15重量%以下であることが望ましい。
これら、耐候安定剤は、エチレン・極性モノマー共重合体100重量部に対し、5重量部以下、とくに0.1〜3重量部の割合で配合するのが効果的である。
PH10以上のアルカリ水溶液としては、具体的には、例えば、濃度が1重量%以上の水酸化アルカリ水溶液、好ましくは、濃度が2重量%〜10重量%以下の水酸化ナトリウム水溶液が挙げられる。
実施例及び比較例で用いた原料等及び物性試験方法を以下に示す。
(A)樹脂
a.EMAA:エチレン・メタクリル酸共重合体(メタクリル酸含量:15重量%、MFR:25g/10分)
b.EVA:エチレン・酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル含量:28重量%、MFR:15g/10分)
(B)シランカップリング剤
a.3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
b.3−アミノプロピルトリエトキシシラン
(C)架橋剤
2,5−ジメチルー2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン
a.白板ガラス:厚み3.2mm、サイズ7.5cm×12cm
b.バックシート:アルミ箔入りテドラーシート(MAパッケージング社製)
条件:125℃〜150℃×真空2分×加圧3分で貼り合わせ
貼り合わせ装置:NPC製ラミネーターLM−50x50S
試料構成:ガラス/シート/バックシート
(4)試験方法
a.接着強度試験
10mm幅に切り出し、引張速度50mm/分で、ガラス/シート間の接着強度を測定した。エージングは85℃×90%RH×1000hrで行った。
b.アルカリ水溶液浸漬による剥離試験(リサイクル試験)
NaOH水溶液を80℃に加温し、そこに貼り合わせ試料を浸漬して、24時間後に取りして、液をふき取り、剥離状態を目視観察とシートを手で剥がせるか否かの試験をした。
上記EMAA樹脂5000g、シランカップリング剤(b)50gをそれぞれ秤量し混合した。得られた含浸ペレットを、押出機(L/D=26、フルフライトスクリュー、圧縮比2.6)を用いて加工温度120℃にて混練して、均一な厚み0.6mmのシートを得た。得られたシートを用いて、ガラス基板(a)とバックシート(b)を温度150℃で前記(3)の条件で貼り合わせた。得られた積層体について初期及びエージング後のガラス接着強度とアルカリ浸漬による剥離試験を測定した。結果を表1に示す。
実施例1において、アルカリ浸漬による剥離試験に用いるアルカリ水溶液の濃度を5wt%にした以外は、実施例1と同様にして、測定した。結果を表1に示す。
上記EVA樹脂5000g、架橋剤(C)50g、シランカップリング剤(a)25g
をそれぞれ秤量し混合した。得られた含浸ペレットを押出機(L/D=26、フルフライトスクリュー、圧縮比2.6)を用いて加工温度90℃にて混練して、均一な厚み0.6mmのシートを得た。得られたシートを用いて、ガラス基板(a)とバックシート(b)を温度125℃で前記(3)の条件で貼り合わせ、次いで得られた積層体を更にオーブン中で150℃×15分でキュアした。このようにして得られた積層体について初期及びエージング後のガラス接着強度とアルカリ浸漬による剥離試験を測定した。結果を表1に示す。
Claims (7)
- 受光面保護層と太陽電池セルが封止された封止材層と裏面保護層とを有する太陽電池モジュールにおいて、前記封止材層の封止材としてカルボン酸、カルボン酸塩及びカルボン酸無水物からなる群より選ばれる極性基を有する極性モノマーを1重量%以上含有するエチレン・極性モノマー共重合体組成物を用い、且つ前記太陽電池モジュールをPH10以上のアルカリ水溶液で処理することを特徴とする、受光面保護層と封止材層とを分離、回収する方法。
- 受光面保護層と太陽電池セルが封止された封止材層と裏面保護層とを有する太陽電池モジュールにおいて、前記封止材層の封止材としてカルボン酸、カルボン酸塩及びカルボン酸無水物からなる群より選ばれる極性基を有する極性モノマーを1重量%以上含有するエチレン・極性モノマー共重合体100重量部に対し、アミノ基を含有するアルコキシシラン3重量部以下を配合したエチレン共重合体組成物を用い、且つ前記太陽電池モジュールをPH10以上のアルカリ水溶液で処理することを特徴とする、受光面保護層と封止材層とを分離、回収する方法。
- アルカリ水溶液での処理が、温度40℃以上のアルカリ水溶液に浸漬するものであることを特徴とする請求項1および2に記載の分離、回収方法。
- エチレン・極性モノマー共重合体が、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体及びエチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマーから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載に記載の分離、回収方法。
- エチレン共重合体組成物に配合されるアミノ基を含有するアルコキシシランが、アミノートリアルコキシシラン類またはアミノージアルコキシシラン類であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の分離、回収方法。
- エチレン共重合体組成物が、さらに紫外線吸収剤、光安定剤および酸化防止剤から選ばれる耐候安定剤添加剤が配合されてなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の分離、回収方法。
- 受光面保護層と封止材層の分離、回収に加え、更に封止材層と裏面保護層及び/または封止材とセルを分離、回収することを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
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