JP2009214058A - Disassembling method of solar cell module - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a disassembling method of a solar cell module, by which a solar cell module is disassembled and a solar cell (particularly a low profile crystalline silicon solar cell) is recovered in a recyclable state. <P>SOLUTION: The disassembling method of a solar cell module comprising the solar cell, a filling material and glass is provided which includes a process of immersing the solar cell in an organic solvent in which alkali is dissolved and of heating the solar cell. The disassembling method of the solar cell module comprising the solar cell, the filling material and the glass is also provided which includes a process of removing a film on the rear face, a process of separating the glass from the solar cell covered with the filling material, and a process of immersing the separated solar cell in the organic solvent in which alkali is dissolved and of heating the solar cell. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽電池モジュールを解体し太陽電池セルを回収する方法に関する。   The present invention relates to a method for dismantling a solar cell module and collecting solar cells.

昨今、地球温暖化を防止するために温室効果ガスの排出量削減が求められており、この施策の一つとして、風力および太陽光などのクリーンエネルギの導入が推進されている。このような状況に鑑み、太陽電池の生産量が近年急伸しており、２００６年度では世界で約２５００ＭＷの発電能力を有する太陽電池が生産されている。今後、さらに太陽電池の生産量は増加すると予想され、したがって、将来太陽電池モジュールが大量に廃棄される可能性が示唆され、かつ危惧されている。   Recently, in order to prevent global warming, reduction of greenhouse gas emissions is required, and as one of the measures, introduction of clean energy such as wind power and sunlight is promoted. In view of such a situation, the production amount of solar cells has been rapidly increasing in recent years, and in the fiscal year 2006, solar cells having a power generation capacity of about 2500 MW are produced worldwide. In the future, the production amount of solar cells is expected to increase further. Therefore, it is suggested and feared that a large amount of solar cell modules will be discarded in the future.

太陽電池モジュールは一般に耐用年数２０年と言われている。このような太陽電池モジュールの主な寿命原因としては、モジュールガラスの割れ、セルの割れ、充填材であるエチレン−酢酸エチル共重合体（ＥＶＡ）樹脂の黄化による透過率の減少、充填材とセル表面との剥離、熱応力によるセル電極間の断線、電極部の腐食などによる抵抗の増加、などがある。   The solar cell module is generally said to have a useful life of 20 years. The main causes of the lifetime of such a solar cell module include module glass cracking, cell cracking, a decrease in transmittance due to yellowing of the filler ethylene-ethyl acetate copolymer (EVA) resin, There are peeling from the cell surface, disconnection between cell electrodes due to thermal stress, increase in resistance due to corrosion of the electrode part, and the like.

また、太陽電池モジュールをリサイクルするためには、充填材であるＥＶＡ樹脂を分解除去し、ガラスと太陽電池とを分離する必要がある。充填材を除去するための方法としては、たとえば特開平１１−１６５１５０号公報（特許文献１）に開示されたようなモジュールを燃焼処理して充填材を除去する方法、たとえば特開２００４−４２０３３号公報（特許文献２）に開示されたような硝酸などを用いて充填材を化学的に溶解させる方法、たとえば特表２００５−０６５８５２号公報（特許文献３）に開示されたようなリモネンなどの有機溶剤に膨潤または溶解させる方法などが知られている。   In addition, in order to recycle the solar cell module, it is necessary to decompose and remove the EVA resin as the filler and separate the glass and the solar cell. As a method for removing the filler, for example, a method of removing a filler by burning a module as disclosed in, for example, JP-A-11-165150 (Patent Document 1), for example, JP-A-2004-42033. A method of chemically dissolving a filler using nitric acid or the like as disclosed in Japanese Patent Publication (Patent Document 2), for example, an organic material such as limonene as disclosed in Japanese Translation of PCT International Publication No. 2005-066582 (Patent Document 3). A method of swelling or dissolving in a solvent is known.

これらの方法により分離回収されたセルの内、特性上問題がないものは再度太陽電池モジュールに再利用される。それ以外のセルは、電極、反射防止膜、不純物拡散層などをエッチングして除去してシリコンウエハに戻し、再び太陽電池に加工される。   Of the cells separated and collected by these methods, those having no problem in characteristics are reused again in the solar cell module. In other cells, the electrode, the antireflection film, the impurity diffusion layer, and the like are removed by etching, returned to the silicon wafer, and processed into a solar cell again.

太陽電池を構成する部品のうちシリコンウエハは、まず珪石や珪砂を電気炉で還元して純度９８％の金属シリコンとされ、次いで化学反応によりシラン系ガスとされ、次いでこのガスを還元・熱分解して高純度多結晶シリコンとすることで製造されている。これらの工程の中で、特に金属シリコンを得るのに膨大な電力を必要とし、その消費電力は金属シリコン１トン当たり１５０００ｋＷｈで、ボーキサイトからアルミニウムを得るために必要とされる消費電力と同等である。したがって、太陽電池をモジュールから取り出して再びモジュール化して利用する、あるいはシリコンウエハに戻して再び太陽電池に加工することにより、太陽電池の製造エネルギーを大幅に削減できる。
特開平１１−１６５１５０号公報 特開２００４−４２０３３号公報 特表２００５−０６５８５２号公報 Of the parts that make up the solar cell, silicon wafers are first reduced to 98% pure metal silicon by reducing silica and silica sand in an electric furnace, then converted to silane-based gas by chemical reaction, and this gas is then reduced and pyrolyzed. It is manufactured by making high purity polycrystalline silicon. Among these processes, a huge amount of power is required to obtain metallic silicon, and the power consumption is 15000 kWh per ton of metallic silicon, which is equivalent to the power consumption required to obtain aluminum from bauxite. . Therefore, by removing the solar cell from the module and using it again as a module, or by returning it to a silicon wafer and processing it again into a solar cell, the manufacturing energy of the solar cell can be greatly reduced.
JP 11-165150 A JP 2004-42033 A JP 2005-066582 Gazette

近年、太陽電池市場の急激な拡大によりシリコン原料が高騰しており、それに伴いシリコンウエハの厚さが約４００μｍから約２００μｍへと薄板化が進んでいる。上述した特許文献１〜３にそれぞれ開示されたような太陽電池モジュールのリサイクル法は、シリコンウエハの厚みが約４００μｍの場合、問題は生じないが、シリコンウエハの厚みが約２
００μｍの場合、それぞれ以下のような問題点が生じる。 In recent years, the silicon raw material has soared due to the rapid expansion of the solar cell market, and accordingly, the thickness of the silicon wafer has been reduced from about 400 μm to about 200 μm. The solar cell module recycling methods disclosed in Patent Documents 1 to 3 described above do not cause problems when the thickness of the silicon wafer is about 400 μm, but the thickness of the silicon wafer is about 2
In the case of 00 μm, the following problems occur.

たとえば特許文献１に開示されたモジュールを燃焼処理して充填材を除去する方法の場合、シリコンウエハの厚みが約２００μｍであると、燃焼処理の過程で充填材のエチレン−酢酸エチル共重合体（ＥＶＡ）樹脂が膨張し、薄型太陽電池セルが割れてしまい再利用不可能となる。   For example, in the method of removing the filler by burning the module disclosed in Patent Document 1, when the thickness of the silicon wafer is about 200 μm, the ethylene-ethyl acetate copolymer ( EVA) The resin expands, and the thin solar cell is cracked and cannot be reused.

またたとえば特許文献２に開示された硝酸などを用いて充填材を化学的に溶解させる方法の場合、溶解のために使用する硝酸や酢酸が強い酸性物質であるため、太陽電池セルの電極が侵されてしまい、回収した太陽電池セルがそのままでは再利用不可能となる。   For example, in the method of chemically dissolving the filler using nitric acid or the like disclosed in Patent Document 2, nitric acid or acetic acid used for dissolution is a strong acidic substance, so that the electrode of the solar battery cell is eroded. As a result, the collected solar cells cannot be reused as they are.

さらに、たとえば特許文献３に開示されたリモネンを用いてＥＶＡ樹脂を膨潤・溶解させる方法では、シリコンウエハの厚みが約２００μｍであると、薄型太陽電池セルがＥＶＡ樹脂の膨潤により割れてしまい再利用不可能となる。   Further, for example, in the method of swelling and dissolving the EVA resin using limonene disclosed in Patent Document 3, if the thickness of the silicon wafer is about 200 μm, the thin solar cell is cracked by the swelling of the EVA resin and reused. It becomes impossible.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、太陽電池モジュールを解体して太陽電池（特に薄型結晶シリコン太陽電池）を再利用可能な状態で回収できる、太陽電池モジュールの解体方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to disassemble a solar cell module and collect a solar cell (particularly a thin crystalline silicon solar cell) in a reusable state. It is possible to provide a method for dismantling a solar cell module.

本発明は、太陽電池、充填材、ガラスから構成される太陽電池モジュールの解体方法であって、太陽電池モジュールを、アルカリを溶解した有機溶剤に浸漬し、加熱する工程を含むことを特徴とする。   The present invention is a method for disassembling a solar cell module including a solar cell, a filler, and glass, and includes a step of immersing and heating the solar cell module in an organic solvent in which an alkali is dissolved. .

本発明はまた、太陽電池、充填材、ガラスから構成される太陽電池モジュールの解体方法であって、裏面フィルムを除去する工程と、ガラスと、充填材に覆われた太陽電池とを分離する工程と、分離された太陽電池を、アルカリを溶解した有機溶剤に浸漬し、加熱する工程とを含む太陽電池モジュールの解体方法についても提供する。   The present invention is also a method for disassembling a solar cell module composed of a solar cell, a filler, and glass, the step of removing the back film, and the step of separating the glass and the solar cell covered with the filler. And a method for disassembling the solar cell module, including the step of immersing the separated solar cell in an organic solvent in which an alkali is dissolved and heating.

本発明の太陽電池モジュールの解体方法に用いられる有機溶剤は、アルコールと、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチルラクトンから選ばれる少なくともいずれかとを含む混合物であることが好ましい。   The organic solvent used in the method for disassembling the solar cell module of the present invention is preferably a mixture containing alcohol and at least one selected from 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, and γ-butyllactone.

本発明の太陽電池モジュールの解体方法によれば、太陽電池モジュールを解体して太陽電池（特に薄型結晶シリコン太陽電池）を再利用可能な状態で回収することができる。   According to the disassembly method of the solar cell module of the present invention, the solar cell module can be disassembled and the solar cell (particularly, the thin crystalline silicon solar cell) can be recovered in a reusable state.

図１は、本発明の太陽電池モジュールの解体方法を段階的に示す図であり、図２は、本発明の太陽電池モジュールの解体方法に供される典型的な一例の結晶シリコン太陽電池モジュールを模式的に示す断面図である。本発明の解体方法には、太陽電池、充填材、ガラスから構成される太陽電池モジュールが供される。本発明の太陽電池モジュールの解体方法の説明に先立ち、まずは、本発明の太陽電池モジュールの解体方法に供される太陽電池モジュールについて説明する。   FIG. 1 is a diagram showing a step-by-step disassembly method of a solar cell module of the present invention, and FIG. 2 shows a typical example of a crystalline silicon solar cell module used in the disassembly method of a solar cell module of the present invention. It is sectional drawing shown typically. The disassembly method of the present invention is provided with a solar cell module composed of a solar cell, a filler, and glass. Prior to the description of the method for disassembling the solar cell module of the present invention, first, the solar cell module used in the method for disassembling the solar cell module of the present invention will be described.

本発明の太陽電池モジュールの解体方法には、典型的には、図２に示すような現在主流となっているスーパーストレート型と呼ばれる構造の結晶シリコン太陽電池モジュールが供される。図２に示す例の結晶シリコン太陽電池モジュールは、基板としてのガラス１上に、ＥＶＡ樹脂からなる充填材２とリード線４により接続された太陽電池３を挟持し、当該充填材２上に防湿のための裏面フィルム５があり、この裏面フィルム５上に配線を取り
出すための端子ボックス７が形成されており、該ガラス１の四辺をアルミ製フレーム６で保持した構造を備える。 Typically, the solar cell module disassembly method of the present invention is provided with a crystalline silicon solar cell module having a structure called a super straight type, which is currently mainstream as shown in FIG. The crystalline silicon solar cell module of the example shown in FIG. 2 sandwiches a solar cell 3 connected by a filler 2 made of EVA resin and a lead wire 4 on a glass 1 as a substrate, and is moisture-proof on the filler 2. A terminal box 7 for taking out wiring is formed on the back film 5 and has a structure in which the four sides of the glass 1 are held by an aluminum frame 6.

本発明の太陽電池モジュールの解体方法は、太陽電池モジュールを、アルカリを溶解した有機溶剤に浸漬し、加熱する工程を少なくとも含む。また、本発明の太陽電池モジュールの解体方法は、裏面フィルムを除去する工程と、ガラスと、充填材に覆われた太陽電池とを分離する工程と、分離された太陽電池を、アルカリを溶解した有機溶剤に浸漬し、加熱する工程とを含むように実現されてもよい。以下、図１に示す場合を例に挙げて、本発明の太陽電池モジュールの解体方法について段階的に説明する。   The method for disassembling a solar cell module of the present invention includes at least a step of immersing the solar cell module in an organic solvent in which alkali is dissolved and heating. Moreover, the disassembly method of the solar cell module of the present invention dissolved the alkali in the step of removing the back film, the step of separating the glass and the solar cell covered with the filler, and the separated solar cell. It may be realized to include a step of immersing in an organic solvent and heating. Hereinafter, taking the case shown in FIG. 1 as an example, the disassembly method of the solar cell module of the present invention will be described step by step.

図１に示す例では、まず、図１（ａ）に示す状態の太陽電池モジュールのアルミ製フレーム６や端子ボックス７などを取り外した後、裏面フィルム５を剥離する（図１（ｂ））。アルミ製フレーム６、端子ボックス７の取り外しは、たとえば手作業で行うことができる。また、裏面フィルム５の剥離は、ホットエアーを吹きつけながら行うことができる。   In the example shown in FIG. 1, first, after removing the aluminum frame 6 and the terminal box 7 of the solar cell module in the state shown in FIG. 1A, the back film 5 is peeled off (FIG. 1B). The aluminum frame 6 and the terminal box 7 can be removed manually, for example. Moreover, peeling of the back film 5 can be performed while blowing hot air.

図１に示す例では、次に、ＥＶＡ樹脂からなる充填材２に覆われた太陽電池３を分離するため、ワイヤーソー８を用いてガラス１と充填材２とを分離する（図１（ｂ））。ワイヤーソーには、たとえば外径約０．２５μｍのダイヤモンド砥粒付ピアノ線（ＰＷＳ、（株）アライドマテリアル製）を好適に用いることができる。このようにして、充填材２に覆われた太陽電池３が分離される（図１（ｃ））。   In the example shown in FIG. 1, next, in order to separate the solar cell 3 covered with the filler 2 made of EVA resin, the glass 1 and the filler 2 are separated using a wire saw 8 (FIG. 1B). )). As the wire saw, for example, a piano wire with diamond abrasive grains having an outer diameter of about 0.25 μm (PWS, manufactured by Allied Material Co., Ltd.) can be suitably used. In this way, the solar cell 3 covered with the filler 2 is separated (FIG. 1 (c)).

次いでステンレス製バットなどの容器１２にアルカリを溶解した有機溶剤１１を入れ、ＥＶＡ樹脂からなる充填材２に覆われた太陽電池３を浸漬し、加熱する（図１（ｄ））。なお、本発明の液晶モジュールの解体方法においては、上述した裏面フィルムの除去およびガラスと太陽電池との分離を省略し、太陽電池モジュールをそのままアルカリを溶解した有機溶剤に浸漬し、加熱するようにしてもよいが、ガラス１と太陽電池３との間のＥＶＡ樹脂からなる充填材２の分解時間を短縮するために、上述したように裏面フィルムの除去およびガラスと太陽電池との分離を経た後の、太陽電池をアルカリを溶解した有機溶剤に浸漬し、加熱するようにすることが好ましい。また、図１（ｄ）に示すように、太陽電池３は、容器１２内に予め設置された台１３上に載置されることが好ましい。   Next, an organic solvent 11 in which an alkali is dissolved is placed in a container 12 such as a stainless steel bat, and the solar cell 3 covered with the filler 2 made of EVA resin is immersed and heated (FIG. 1D). In the method for disassembling the liquid crystal module of the present invention, the removal of the back film and the separation of the glass and the solar cell described above are omitted, and the solar cell module is immersed in an organic solvent in which alkali is dissolved and heated. However, in order to shorten the decomposition time of the filler 2 made of EVA resin between the glass 1 and the solar cell 3, after removing the back film and separating the glass and the solar cell as described above. The solar cell is preferably immersed in an organic solvent in which alkali is dissolved and heated. Moreover, as shown in FIG.1 (d), it is preferable that the solar cell 3 is mounted on the base 13 previously installed in the container 12. FIG.

本発明の太陽電池モジュールの解体方法に用いられる上記有機溶剤は、アルコールと、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチルラクトンから選ばれる少なくともいずれかの有機溶媒とを含む混合物であることが好ましい。このような有機溶剤を用いることで、ＥＶＡ樹脂を膨潤させることなくアルカリによる分解反応を起こすことができるという利点があるためである。上記有機溶剤におけるアルコールは、メタノール、エタノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、１−ペンタノールなどのアルカリを溶解できるアルコールから選ばれる少なくともいずれかが用いられ、中でも、アルカリ溶解度の大きいメタノールが好ましい。   The organic solvent used in the solar cell module disassembly method of the present invention is a mixture containing alcohol and at least one organic solvent selected from 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, and γ-butyllactone. Preferably there is. This is because by using such an organic solvent, there is an advantage that a decomposition reaction with an alkali can be caused without swelling the EVA resin. As the alcohol in the organic solvent, at least one selected from alcohols capable of dissolving alkali such as methanol, ethanol, 2-propanol, n-butanol, and 1-pentanol is used, and methanol having high alkali solubility is preferable.

また本発明の太陽電池モジュールの解体方法に用いられる有機溶剤に溶解されるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化テトラメチルアンモニウムなどが挙げられ、中でも値段の安い水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムが好ましい。   Examples of the alkali dissolved in the organic solvent used in the method for disassembling the solar cell module of the present invention include sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide and the like. Potassium oxide is preferred.

また、本発明の太陽電池モジュールの解体方法に用いられる有機溶剤に溶解されるアルカリの濃度は１〜３重量％の範囲内であることが好ましい。有機溶剤に溶解されるアルカリの濃度が１重量％未満である場合には、充填材２のＥＶＡ樹脂を十分に分解できない傾向にあるためであり、また、３重量％を超える場合には、太陽電池の電極がアルカリにより侵されてしまう虞があるためである。   Moreover, it is preferable that the density | concentration of the alkali melt | dissolved in the organic solvent used for the disassembly method of the solar cell module of this invention exists in the range of 1-3 weight%. This is because when the concentration of alkali dissolved in the organic solvent is less than 1% by weight, the EVA resin of the filler 2 tends not to be sufficiently decomposed, and when it exceeds 3% by weight, This is because the battery electrode may be attacked by alkali.

なお、アルカリが溶解された有機溶剤におけるアルコールと、有機溶媒との混合比率は、溶解させるアルカリの濃度に応じてアルコール量が変化するため一定ではないが、加熱時の有機溶媒とアルコールの揮発により体積が減少するため、１：１〜２（重量比）の範囲内であることが好ましい（アルコール、有機溶媒の少なくともいずれかが複数種用いられる場合には、その総量の重量比を指すものとする）。   The mixing ratio between the alcohol and the organic solvent in the organic solvent in which the alkali is dissolved is not constant because the amount of alcohol changes depending on the concentration of the alkali to be dissolved, but due to the volatilization of the organic solvent and the alcohol during heating. Since the volume decreases, it is preferably within a range of 1: 1 to 2 (weight ratio) (when at least one of alcohol and organic solvent is used in plural types, the weight ratio of the total amount is indicated. To do).

本発明においては、上述した太陽電池（もしくは太陽電池モジュール）を、アルカリを溶解した有機溶剤に浸漬し、加熱する。太陽電池（もしくは太陽電池モジュール）を、アルカリを溶解した有機溶剤に浸漬したのみで加熱しない場合には、ＥＶＡ樹脂はほとんど変化しないという不具合がある。加熱温度は、７０〜１００℃の範囲内であることが好ましい。加熱温度が７０℃未満である場合には、ＥＶＡ樹脂はほとんど変化しない、あるいは、分解に時間がかかる傾向にあるためであり、また、加熱温度が１００℃を超える場合には、ＥＶＡ樹脂が軟化し体積変化が生じ、太陽電池が割れる可能性が高くなるためである。なお、加熱時間は、特に制限されないが、ＥＶＡ樹脂が十分に分解される時間であればよく、用いられているＥＶＡ樹脂の厚みや架橋状態に依存する。   In the present invention, the above-described solar cell (or solar cell module) is immersed in an organic solvent in which alkali is dissolved and heated. When a solar cell (or a solar cell module) is immersed in an organic solvent in which an alkali is dissolved and is not heated, there is a problem that the EVA resin hardly changes. The heating temperature is preferably in the range of 70 to 100 ° C. This is because when the heating temperature is less than 70 ° C., the EVA resin hardly changes or it takes a long time to decompose, and when the heating temperature exceeds 100 ° C., the EVA resin softens. This is because there is a high possibility that the solar cell will break due to a volume change. The heating time is not particularly limited as long as the EVA resin is sufficiently decomposed, and depends on the thickness and cross-linked state of the EVA resin used.

次に、太陽電池３を取り出し、アルカリ成分を洗浄除去する。アルカリ成分の洗浄除去には、たとえばメタノール、２−プロパノールなどを用いることができ、中でもアルカリの溶解度が大きいメタノールが好ましい。   Next, the solar cell 3 is taken out and the alkaline component is removed by washing. For example, methanol or 2-propanol can be used for washing and removing the alkali component, and methanol having a high alkali solubility is preferable.

さらに、太陽電池３の表面に残留しているＥＶＡ樹脂分解物１４を除去する。ＥＶＡ樹脂分解物１４の除去には、有機物の溶解性の高いテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）が用いられる。このＥＶＡ樹脂分解物１４の除去は、たとえば、図１（ｅ）に示す例のように、約５０℃に加熱したＴＨＦ１５中に太陽電池３を浸漬することによって行うことができる。   Further, the EVA resin decomposition product 14 remaining on the surface of the solar cell 3 is removed. Tetrahydrofuran (THF) having high organic solubility is used to remove the EVA resin decomposition product 14. The removal of the EVA resin decomposition product 14 can be performed, for example, by immersing the solar cell 3 in THF 15 heated to about 50 ° C. as in the example shown in FIG.

次いで、太陽電池３を取り出し、乾燥させる（図１（ｆ））。ここで、図３は、上述のように分離された太陽電池（結晶シリコン太陽電池）の典型的な一例を模式的に示す断面図である。図３に示す例の太陽電池は、たとえば、厚み約２００μｍのｐ型シリコン基板２１表面に、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）などの不純物拡散源を用いて不純物拡散を行い形成したｎ+層２２、ｎ+層２２上に形成した窒化珪素などの反射防止膜２３、導電性ペーストであるＡｇペーストを印刷、焼成して形成した受光面電極２４、アルミニウムペーストを印刷して焼成して形成したｐ+層２５、裏面電極２６、導電性ペーストによる配線用裏面電極２７から構成される。上述のようにして本発明の太陽電池モジュールの解体方法によって分離された太陽電池の特性は、たとえばソーラーシミュレーターを用いて確認することができる。 Next, the solar cell 3 is taken out and dried (FIG. 1 (f)). Here, FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a typical example of the solar cell (crystalline silicon solar cell) separated as described above. The solar cell of the example shown in FIG. 3 includes, for example, an n + layer 22 formed by performing impurity diffusion on the surface of a p-type silicon substrate 21 having a thickness of about 200 μm using an impurity diffusion source such as phosphorus oxychloride (POCl 3 ). Antireflection film 23 such as silicon nitride formed on n + layer 22, light-receiving surface electrode 24 formed by printing and baking Ag paste as a conductive paste, p + formed by printing and baking aluminum paste It is composed of a layer 25, a back electrode 26, and a wiring back electrode 27 made of a conductive paste. The characteristics of the solar cell separated by the solar cell module disassembly method of the present invention as described above can be confirmed using, for example, a solar simulator.

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.

＜実施例１＞
図１に示した順で、アルミ製フレーム、端子ボックス、裏面フィルムを除去した後の２００ｍｍ×３４０ｍｍ×３．２ｍｍのガラス、０．６ｍｍ厚のＥＶＡ樹脂、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．２ｍｍの多結晶シリコン太陽電池からなる２直列セルモジュールから、外径０．２５μｍのダイヤモンド砥粒付ピアノ線（ＰＷＳ、（株）アライドマテリアル製）を用いて、ガラスと、ＥＶＡ樹脂からなる充填材に覆われた太陽電池とを分離した（図１（ｂ）、（ｃ））。分離した充填材に覆われた太陽電池を、容器１２内に収容したアルコールとして２０重量％のメタノールおよび２５重量％のｎ−ブチルアルコールと、有機溶媒として５３重量％のＮ−メチル−２−ピロリドンとを含む混合物である有機溶剤に、アルカリとして２重量％の水酸化カリウムを溶解させた有機溶剤Ａに浸漬し、９０℃で３時間加熱した（図１（ｄ））。その後、太陽電池を取り出してメタノールでアルカリ成分
を洗浄除去した後、約５０℃に加熱したＴＨＦ中に浸漬し、ＥＶＡ樹脂分解物を除去し（図１（ｄ）、太陽電池を分離した（図１（ｅ））。 <Example 1>
In the order shown in FIG. 1, 200 mm × 340 mm × 3.2 mm glass, 0.6 mm thick EVA resin, 150 mm × 150 mm × 0.2 mm polycrystal after removing the aluminum frame, terminal box, and back film Using a piano wire with diamond abrasive grains having an outer diameter of 0.25 μm (PWS, manufactured by Allied Material Co., Ltd.), it was covered with a filler made of glass and EVA resin from a two-series cell module made of silicon solar cells. The solar cell was separated (FIGS. 1B and 1C). The solar cell covered with the separated filler was divided into 20 wt% methanol and 25 wt% n-butyl alcohol as alcohols contained in the container 12, and 53 wt% N-methyl-2-pyrrolidone as an organic solvent. Was immersed in an organic solvent A in which 2% by weight of potassium hydroxide as an alkali was dissolved, and heated at 90 ° C. for 3 hours (FIG. 1 (d)). Thereafter, the solar cell was taken out and the alkaline component was washed and removed with methanol, and then immersed in THF heated to about 50 ° C. to remove the EVA resin decomposition product (FIG. 1 (d), and the solar cell was separated (FIG. 1). 1 (e)).

実施例１で用いた有機溶剤Ａによれば、アルカリを含んでいるが、ＥＶＡ樹脂との反応にアルカリがほとんど消費されることと、アルコール中ではアルカリの反応性が小さくなることから、太陽電池の電極、特にアルミニウムペーストを焼成して形成された裏面電極が大きく侵されることはなく、太陽電池特性に影響は見られなかった（ソーラーシミュレーターを用いて確認。）。ＥＶＡ樹脂を膨潤させることなく樹脂を分解するので、薄型結晶シリコン太陽電池を割ることなく取り出すことができた。   According to the organic solvent A used in Example 1, although it contains an alkali, the alkali is almost consumed in the reaction with the EVA resin, and the reactivity of the alkali is reduced in the alcohol. The back electrode formed by firing the aluminum paste, particularly the aluminum paste, was not significantly affected, and the solar cell characteristics were not affected (confirmed using a solar simulator). Since the resin was decomposed without swelling the EVA resin, the thin crystalline silicon solar cell could be taken out without breaking.

ここで、図４は、実施例１において有機溶剤Ａで処理したＥＶＡ樹脂の赤外吸収スペクトルを示すグラフであり、図５は、ＥＶＡ樹脂の赤外吸収スペクトルを示すグラフである。図４および図５において、ともに、縦軸は透過率（％）であり、横軸は波長（ｃｍ-1）である。図４に示す実施例１において有機溶剤Ａで処理したＥＶＡ樹脂の赤外吸収スペクトルは、図５に示すＥＶＡ樹脂の赤外吸収スペクトルと異なり、３３９０ｃｍ-1付近にＯＨ基の吸収ピークが見られ、アルカリによりＥＶＡ樹脂が分解されていることが分かる。 Here, FIG. 4 is a graph showing the infrared absorption spectrum of the EVA resin treated with the organic solvent A in Example 1, and FIG. 5 is a graph showing the infrared absorption spectrum of the EVA resin. 4 and 5, the vertical axis represents the transmittance (%), and the horizontal axis represents the wavelength (cm −1 ). The infrared absorption spectrum of the EVA resin treated with the organic solvent A in Example 1 shown in FIG. 4 is different from the infrared absorption spectrum of the EVA resin shown in FIG. 5, and an OH group absorption peak is observed in the vicinity of 3390 cm −1. It can be seen that the EVA resin is decomposed by alkali.

＜実施例２＞
アルコールとして３５重量％のメタノールと、有機溶媒として６２重量％の２−ピロリドンとを含む混合物である有機溶剤に、アルカリとして３重量％の水酸化カリウムを溶解させた有機溶剤Ｂを用いたこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールの解体を行った。実施例１と同様に、分離された太陽電池の特性に影響は見られず、薄型結晶シリコン太陽電池を割ることなく取り出すことができた。 <Example 2>
Other than using an organic solvent B in which 3% by weight of potassium hydroxide is dissolved as an alkali in an organic solvent which is a mixture containing 35% by weight of methanol as an alcohol and 62% by weight of 2-pyrrolidone as an organic solvent. The solar cell module was disassembled in the same manner as in Example 1. As in Example 1, no effect was observed on the characteristics of the separated solar cell, and the thin crystalline silicon solar cell could be taken out without breaking.

＜実施例３＞
アルコールとして４０重量％のｎ−ブチルアルコールと、有機溶媒として５９重量％のγ−ブチルラクトンとを含む混合物である有機溶剤に、アルカリとして１重量％の水酸化カリウムを溶解させた有機溶剤Ｃを用いたこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールの解体を行った。実施例１と同様に、分離された太陽電池の特性に影響は見られず、薄型結晶シリコン太陽電池を割ることなく取り出すことができた。 <Example 3>
An organic solvent C obtained by dissolving 1% by weight of potassium hydroxide as an alkali in an organic solvent which is a mixture containing 40% by weight of n-butyl alcohol as an alcohol and 59% by weight of γ-butyllactone as an organic solvent. The solar cell module was disassembled in the same manner as in Example 1 except that it was used. As in Example 1, no effect was observed on the characteristics of the separated solar cell, and the thin crystalline silicon solar cell could be taken out without breaking.

＜比較例＞
アルコールとして２０重量％のメタノールおよび２５重量％のｎ−ブチルアルコールと、有機溶媒として５３重量％のトルエンとを含む混合物である有機溶剤に、アルカリとして２重量％の水酸化カリウムを溶解させた有機溶剤Ｄを用いたこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールの解体を行ったところ、ＥＶＡ樹脂がかなり膨潤してしまい、アルカリによりＥＶＡ樹脂が分解する以前に太陽電池が割れてしまった。 <Comparative example>
An organic solvent in which 2% by weight of potassium hydroxide as an alkali is dissolved in an organic solvent which is a mixture containing 20% by weight of methanol and 25% by weight of n-butyl alcohol as an alcohol and 53% by weight of toluene as an organic solvent When the solar cell module was disassembled in the same manner as in Example 1 except that the solvent D was used, the EVA resin swelled considerably, and the solar cell was cracked before the EVA resin was decomposed by alkali. It was.

今回開示された実施の形態および実施例は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内で全ての変更が含まれることが意図される。   The embodiments and examples disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の太陽電池モジュールの解体方法によれば、薄型結晶シリコン太陽電池を用いた太陽電池モジュールの各構成部材を分別及び回収することができ、リサイクルが可能となる。   According to the disassembly method of the solar cell module of the present invention, each component of the solar cell module using the thin crystalline silicon solar cell can be separated and collected, and can be recycled.

本発明の太陽電池モジュールの解体方法を段階的に示す図である。It is a figure which shows the disassembly method of the solar cell module of this invention in steps. 本発明の太陽電池モジュールの解体方法に供される典型的な一例の結晶シリコン太陽電池モジュールを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the typical example crystalline silicon solar cell module with which the disassembly method of the solar cell module of this invention is provided. 結晶シリコン太陽電池の典型的な一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically a typical example of a crystalline silicon solar cell. 実施例１において有機溶剤Ａで処理したＥＶＡ樹脂の赤外吸収スペクトルを示すグラフである。2 is a graph showing an infrared absorption spectrum of an EVA resin treated with an organic solvent A in Example 1. FIG. ＥＶＡ樹脂の赤外吸収スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the infrared absorption spectrum of EVA resin.

符号の説明Explanation of symbols

１ ガラス、２ 充填材、３ 太陽電池、４ リード線、５ 裏面フィルム、６ アルミ製フレーム、７ 端子ボックス、８ ワイヤーソー、１１ 有機溶剤、１２ 容器、１３ 台、１４ ＥＶＡ樹脂分解物、１５ ＴＨＦ、２１ ｐ型シリコン基板、２２ ｎ+層、２３ 反射防止膜、２４ 受光面電極、２５ ｐ+層、２６ 裏面電極、２７ 配線用裏面電極。 1 Glass, 2 Filler, 3 Solar cell, 4 Lead wire, 5 Back film, 6 Aluminum frame, 7 Terminal box, 8 Wire saw, 11 Organic solvent, 12 Container, 13 units, 14 EVA resin decomposition product, 15 THF , 21 p-type silicon substrate, 22 n + layer, 23 antireflection film, 24 light receiving surface electrode, 25 p + layer, 26 back electrode, 27 back electrode for wiring.

Claims (3)

太陽電池、充填材、ガラスから構成される太陽電池モジュールの解体方法であって、
太陽電池モジュールを、アルカリを溶解した有機溶剤に浸漬し、加熱する工程を含む、太陽電池モジュールの解体方法。 A method for dismantling a solar cell module comprising a solar cell, a filler, and glass,
A method for disassembling a solar cell module, comprising a step of immersing and heating the solar cell module in an organic solvent in which an alkali is dissolved. 太陽電池、充填材、ガラスから構成される太陽電池モジュールの解体方法であって、
裏面フィルムを除去する工程と、
ガラスと、充填材に覆われた太陽電池とを分離する工程と、
分離された太陽電池を、アルカリを溶解した有機溶剤に浸漬し、加熱する工程とを含む、太陽電池モジュールの解体方法。 A method for dismantling a solar cell module comprising a solar cell, a filler, and glass,
Removing the back film;
Separating the glass and the solar cell covered with the filler;
A method for disassembling a solar cell module, comprising: dipping the separated solar cell in an organic solvent in which an alkali is dissolved and heating the separated solar cell. 前記有機溶剤が、アルコールと、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチルラクトンから選ばれる少なくともいずれかとを含む混合物である、請求項１または２に記載の太陽電池モジュールの解体方法。   The method for disassembling a solar cell module according to claim 1 or 2, wherein the organic solvent is a mixture containing alcohol and at least one selected from 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, and γ-butyllactone. .
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