JP2011173099A - Method of recycling solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、裏面保護材が取り付けられた太陽電池モジュールから裏面保護材を除去して、太陽電池モジュールをリサイクルする方法に関する。 The present invention relates to a method for recycling a solar cell module by removing the back surface protection material from the solar cell module to which the back surface protection material is attached.
近年、環境に対する関心や政策等から、公共施設や一般家庭など、あらゆる場所で太陽電池の設置が進められている。太陽電池は、太陽光というクリーンエネルギーを利用するため、環境に対する負荷の低減に効果的である。 In recent years, installation of solar cells has been promoted in every place such as public facilities and general households due to environmental concerns and policies. Since the solar cell uses clean energy called sunlight, it is effective in reducing the load on the environment.
しかしながら、耐用年数の経過や破損、あるいは買い替え等によって不要となった太陽電池の後処理について併せて考えなければ、環境保護も十分とはいえない。
即ち、太陽電池には、光電変換を実現する太陽電池素子や、当該太陽電池素子を保護するガラス板、各部材を接着等する充填材など、様々な材料が用いられており、これらの資源をできるだけリサイクルに活用することが重要である。
However, it cannot be said that environmental protection is sufficient without considering the post-treatment of the solar cell that has become unnecessary due to the passage of life, damage, or replacement.
That is, various materials such as a solar cell element that realizes photoelectric conversion, a glass plate that protects the solar cell element, and a filler that bonds each member are used for the solar cell. It is important to utilize for recycling as much as possible.
この点、各材料のリサイクルに関連する技術について、特許文献1では、2枚のガラス板を合成樹脂製のフィルムによって接着してなる合わせガラスを、フィルムとガラスに分離し、ハンマークラッシャー等によりガラスを粉砕してリサイクルする技術が提案されている。
また、特許文献2では、廃ガラスのリサイクル方法として、ガラスを粉砕し、この粉砕物をアスファルト等の道路補修材に添加する技術が提案されている。
In this regard, regarding the technology related to the recycling of each material, in
Patent Document 2 proposes a technique for pulverizing glass and adding the pulverized material to a road repair material such as asphalt as a waste glass recycling method.
一方、太陽電池には、ガラス板の裏面にEVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)やPVB(ポリビニルブチラール)等によって裏面保護材が接着されているため、このままではガラス板を粉砕しても、破片の回収が容易でなく、上記特許文献記載の技術を応用あるいは活用することができなかった。 On the other hand, since the back surface protective material is adhered to the back surface of the glass plate by EVA (ethylene vinyl acetate copolymer), PVB (polyvinyl butyral), or the like on the back surface of the glass plate, However, the technology described in the above patent document could not be applied or utilized.
そこで、本発明は、太陽電池素子を保護するガラス板に裏面保護材が接着された太陽電池モジュールにおいて、ガラス板から裏面保護材を分離させて、ガラス板をリサイクルに活用することを目的とする。 Then, this invention aims at separating a back surface protection material from a glass plate, and utilizing a glass plate for recycling in the solar cell module by which the back surface protection material was adhere | attached on the glass plate which protects a solar cell element. .
上記目的を達成するため、本発明に係る太陽電池モジュールのリサイクル方法は、ガラス材及び太陽電池素子を積層すると共に、所定の充填材により裏面保護材を接着してなる太陽電池モジュールのリサイクル方法であって、上記ガラス材及び太陽電池素子を破砕する破砕工程と、上記破砕されたガラス材及び太陽電池素子と接着する充填材を加熱して軟化させる軟化工程と、上記ガラス材及び太陽電池素子が破砕された太陽電池モジュールにおいて、上記軟化した充填材に金属製等のブレードをあてがって上記裏面保護材を分離する分離工程と、上記裏面保護材を分離させたガラス材及び太陽電池素子を粉砕する粉砕工程と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a solar cell module recycling method according to the present invention is a solar cell module recycling method in which a glass material and a solar cell element are laminated and a back surface protective material is bonded with a predetermined filler. A crushing step of crushing the glass material and the solar cell element, a softening step of heating and softening the filler adhering to the crushed glass material and the solar cell element, and the glass material and the solar cell element. In the crushed solar cell module, a separation step of separating the back surface protective material by applying a metal blade to the softened filler, and crushing the glass material and the solar cell element from which the back surface protective material is separated And crushing step.
また、上記ブレードは加熱されており、上記軟化工程と分離工程は、上記加熱されたブレードを上記充填材にあてがって、上記充填材を加熱して軟化させながら上記裏面保護材を分離する一体的な工程からなるものとしてもよい。 Further, the blade is heated, and the softening step and the separation step are performed in such a manner that the heated blade is applied to the filler, and the back surface protective material is separated while heating and softening the filler. It may be composed of various processes.
また、上記軟化工程と分離工程は、上記太陽電池モジュールを載置する載置台を加熱することで上記充填材を軟化させながら、上記ブレードによって上記裏面保護材を分離させる一体的な工程からなるものとしてもよい。 Further, the softening step and the separation step comprise an integrated step of separating the back surface protective material by the blade while softening the filler by heating the mounting table on which the solar cell module is placed. It is good.
また、上記粉砕されたガラス材及び太陽電池素子を燃焼させる燃焼工程、をさらに有するものとしてもよい。 Moreover, it is good also as what has further the combustion process which burns the said grind | pulverized glass material and a solar cell element.
また、上記太陽電池モジュールは、上記太陽電池素子と上記充填材とによって挟持された電極リボンを備え、上記電極リボンを加熱して当該電極リボンに接着する充填材を軟化させた上、上記太陽電池モジュールから当該電極リボンを取り除く電極リボン除去工程、をさらに有するものとしてもよい。 The solar cell module includes an electrode ribbon sandwiched between the solar cell element and the filler, softens the filler that heats the electrode ribbon and adheres to the electrode ribbon, and then the solar cell. An electrode ribbon removing step of removing the electrode ribbon from the module may be further included.
また、上記破砕工程は、外周面上に破砕歯を備えたロールクラッシャーを使用するものとしてもよい。 Moreover, the said crushing process is good also as what uses the roll crusher provided with the crushing tooth | gear on an outer peripheral surface.
また、上記粉砕工程は、ボールミルを使用するものとしてもよい。 Moreover, the said grinding | pulverization process is good also as what uses a ball mill.
本発明によれば、太陽電池素子を保護するガラス板に裏面保護材が接着された太陽電池モジュールにおいて、ガラス板から裏面保護材を分離させて、ガラス板をリサイクルに活用することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in a solar cell module by which the back surface protection material was adhere | attached on the glass plate which protects a solar cell element, a back surface protection material can be isolate | separated from a glass plate, and a glass plate can be utilized for recycling.
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。
まず、本実施形態に係る太陽電池モジュールのリサイクル方法に適用可能な太陽電池モジュールの一例を図1に示す。本例は、いわゆる化合物系太陽電池モジュールである。
図1(a)に示されるとおり、太陽電池モジュール1は、サブモジュール10と、このサブモジュール10の端部を覆うフレーム11とからなる。
また、図1(b)に示されるとおり、太陽電池モジュール1の背面には、受光により発生した電力の取出口となる端子ボックス12、及び外部負荷へ電力を供給するための出力ケーブル13が取り付けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, an example of a solar cell module applicable to the solar cell module recycling method according to the present embodiment is shown in FIG. This example is a so-called compound solar cell module.
As shown in FIG. 1A, the
Further, as shown in FIG. 1B, a
図1(c)は太陽電池モジュール1のA−A’断面を示している。
サブモジュール10は、カバーガラス101、太陽電池素子102が製膜されたガラス基板103、及び裏面保護材104を順次、充填材106によって一体的に接着してなり、いわゆる合せガラス構造となっている。
このサブモジュール10とフレーム11との間は、ブチルゴム等のシール材14によってシーリングされている。
また、太陽電池素子102上の電極に取り付けられた電極リボン105は、充填材106によってカバーガラス101と太陽電池素子102上の電極との間に挟持され、端子ボックス12内へ引き込まれ、さらに端子ボックス12内で出力ケーブル13と接続している。
FIG. 1C shows the AA ′ cross section of the
The
The
In addition, the
カバーガラス101は、透光性を備えつつ、太陽電池素子102を物理的な衝撃等から保護する。
太陽電池素子102は、受光によって発電する光電変換素子である。この太陽電池素子102は、CIS系化合物半導体薄膜であり、ガラス基板103上に製膜されて、サブストレート構造を構成している。
裏面保護材104は、外部から湿分が浸入するのを防ぐシートである。この裏面保護材104は例えば、フッ素系樹脂、PETやアルミニウム箔などを貼り合わせてなるフィルムにより構成することができ、透湿性が低く、高い強度を有する。
電極リボン105は、帯状の導線であり、銅等の導電性の金属よりなる。
充填材106は、カバーガラス101、太陽電池素子102が製膜されたガラス基板103、裏面保護材104を一体的に接着して積層させている。この充填材106には例えば、EVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)が用いられる。
The
The
The back surface
The
The
また、本実施形態に係る太陽電池モジュールのリサイクル方法に適用可能な太陽電池モジュールの別の一例を図2に示す。本例は、いわゆる結晶系太陽電池モジュールである。
図2(a)、(b)に示されるとおり、太陽電池モジュール2は、太陽電池モジュール1と同様に、サブモジュール20、フレーム21、端子ボックス22、及び出力ケーブル23を備える。
Moreover, another example of the solar cell module applicable to the recycling method of the solar cell module according to the present embodiment is shown in FIG. This example is a so-called crystalline solar cell module.
As shown in FIGS. 2A and 2B, the solar cell module 2 includes a
図2(c)は太陽電池モジュール2のB−B’断面を示している。
サブモジュール20は、カバーガラス201、太陽電池素子202、及び裏面保護材203を順次、充填材205によって一体的に接着して構成されている。
このサブモジュール20とフレーム21との間は、ブチルゴム等のシール材24によってシーリングされている。
また、太陽電池素子202上の電極に取り付けられたリード線204は、端子ボックス22内へ引き込まれて出力ケーブル23と接続している。
なお、カバーガラス201、裏面保護材203、充填材205は夫々、図1において既述したカバーガラス101、裏面保護材104、充填材106と同様の構成からなる。
FIG. 2C shows a BB ′ cross section of the solar cell module 2.
The
The
Further, the
Note that the
太陽電池素子202は、受光によって発電する複数の単位セルを、インターコネクタにより直列に接続してなり、いわゆるセルストリングを構成している。単位セルは例えば、単結晶シリコンや多結晶シリコンにより構成される。
リード線204は、銅等の導電性の金属よりなる導線である。
The
The
以上の通り、図1及び図2により、本発明に係る太陽電池モジュールのリサイクル方法の適用対象となる太陽電池モジュール(1、2)を例示したが、本発明は、サブモジュール(10、20)が、カバーガラス(101、201)、太陽電池素子(102、202)、裏面保護材(104、203)を積層してなるものであれば適用可能である。
従って、太陽電池素子は上記のものに限らず、他のシリコン結晶、非晶質のアモルファスシリコン、あるいは他の化合物半導体薄膜等を用いたものでもよいし、積層構造についても、サブストレートあるいはスーパーストレートのいずれかに限られるといったこともない。
As described above, FIG. 1 and FIG. 2 illustrate the solar cell modules (1, 2) to which the solar cell module recycling method according to the present invention is applied. However, the present invention is not limited to the sub modules (10, 20). However, it is applicable if it is formed by laminating a cover glass (101, 201), a solar cell element (102, 202), and a back surface protective material (104, 203).
Accordingly, the solar cell element is not limited to the above, but may be another silicon crystal, amorphous amorphous silicon, or another compound semiconductor thin film, and the laminated structure may be a substrate or a superstrate. It is not limited to any of the above.
次に、本発明の第一の実施形態に係る太陽電池モジュールのリサイクル方法の処理工程について説明する。なお、以下においては、図1により示した太陽電池モジュール1に適用した場合について説明するが、図2により示した太陽電池モジュール2についても同様に適用が可能である。
図3に示されるように、本実施形態に係る太陽電池モジュールリサイクル方法は、前処理工程(S11)、破砕工程(S12)、軟化工程(S13)、分離工程(S14)、電極リボン除去工程(S15)、粉砕工程(S16)、燃焼工程(S17)からなる。
Next, the process of the solar cell module recycling method according to the first embodiment of the present invention will be described. In addition, although the case where it applies to the
As shown in FIG. 3, the solar cell module recycling method according to the present embodiment includes a pretreatment step (S11), a crushing step (S12), a softening step (S13), a separation step (S14), an electrode ribbon removal step ( S15), a pulverization step (S16), and a combustion step (S17).
<前処理工程(S11)>
まず、前処理として、太陽電池モジュール1から、フレーム11、端子ボックス12、及び出力ケーブル13を取り外すと共に、シール材14を除去する。
これにより、太陽電池モジュール1からサブモジュール10が取り出される。
<Pretreatment step (S11)>
First, as a pretreatment, the
Thereby, the
<破砕工程(S12)>
続いて、カバーガラス101及び太陽電池素子102が製膜されたガラス基板103を破砕する。
この工程は、図4に示されるロールクラッシャー30により行なわれる。
ロールクラッシャー30は、前後に、被破砕物を搬送する搬送ローラー33を備え、搬送ローラー33によって搬送されてきた被破砕物をトップローラー31とボトムローラー32とによって破砕する。
<Crushing step (S12)>
Subsequently, the
This step is performed by a
The
トップローラー31は、水平に軸支した駆動軸311に取り付けられ、その外周面には破砕歯群312が設けられている。破砕歯群312を構成する複数の破砕歯312aは、尖状の突起であり、尖端を外側に向けている。なお、この破砕歯312aは、その形状、大きさ、密度を変えることによって、被破砕物を破砕して生じる破砕片の大きさを調整することが出来る。
このトップローラー31は、電動機あるいは油圧モータ等を駆動源として、図示反時計方向に回転する。
The
The
また、ボトムローラー32も水平に軸支した駆動軸321に取り付けられているが、その外周面は平坦である。なお、ボトムローラー32の外周面は、被破砕物との摩擦を大きくするために、適宜シリコン樹脂等でコーティングしてもよい。
このボトムローラー32は、電動機あるいは油圧モータ等を駆動源として、図示時計方向に回転する。
Moreover, although the
The
そして、トップローラー31とボトムローラー32は、僅かなギャップを設けつつ、トップローラー31を上側、ボトムローラー32を下側にして、夫々の駆動軸311、321が互いに平行になるように配置されている。
なお、この一対のトップローラー31及びボトムローラー32の本数を増やして、作業性を上げてもよい。
The
In addition, workability may be improved by increasing the number of the pair of
サブモジュール10は、裏面保護材104を下面、カバーガラス101、及び太陽電池素子102が製膜されたガラス基板103(以下、「カバーガラス101、及び太陽電池素子102が製膜されたガラス基板103」を「ガラス材100」という)を上面にした状態で、被破砕物として搬送ローラー33によって搬送される。そして、搬送されてきたサブモジュール10が、トップローラー31とボトムローラー32のギャップ間に送り出されると、ガラス材100が破砕される。
これにより、ガラス材100が破砕される一方、裏面保護材104は穴が空くことはあっても、全体としてはシート形状を維持したままとなっている。そして、この裏面保護材104とガラス材100とが充填材106によって接着しているため、破砕されたガラス材100は、細かく砕けつつも、裏面保護材104上に接着した状態となっており、この後に続く工程において、ガラス材100を裏面保護材104から分離しやすくする。
なお、本実施例においては、破砕工程にロールクラッシャーを用いたが、本発明はこれに限らず、ロールクラッシャーの代わりにハンマークラッシャーを用いてもよい。この場合、ハンマーの先端(太陽電池モジュールを破砕する部分)に、複数の尖状の突起を設け、この突起の密度および形状によって、ガラス材100の破砕の程度(破砕後のガラス材100の大きさ)を調整してもよい。
The
Thereby, while the
In the present embodiment, a roll crusher is used in the crushing process, but the present invention is not limited to this, and a hammer crusher may be used instead of the roll crusher. In this case, a plurality of pointed projections are provided at the tip of the hammer (the portion that crushes the solar cell module), and the degree of crushing of the glass material 100 (the size of the
<軟化工程(S13)>
続いて、充填材106を加熱して軟化させる。
この工程の一例は、図5に示されるように、破砕処理工程(S12)を経たサブモジュール10を搬送ローラー42に載せてヒーター41の下を通過させる。ヒーター41からは遠赤外線が輻射されており、ヒーター41からの遠赤外線の輻射を受けた充填材106は熱せられて軟化する。
なお、搬送ローラー41によるサブモジュール10の搬送は、裏面保護材104を下面、ガラス材100を上面にした状態で行われている。また、この軟化工程(S13)における加熱は、熱源としてハロゲンランプを用いてもよい。ハロゲンランプは、設定温度への到達時間が短いため、加熱時と非加熱時とでON−OFFを瞬時に切り替えることが可能となり、結果、抵抗加熱を用いた場合に比べ、消費電力を低減する効果を奏する。 こうしてガラス材100と裏面保護材104とを接着する充填材106が軟化することで、続く分離工程(S14)において、ガラス材100と裏面保護材104とが分離しやすくなる。
<Softening step (S13)>
Subsequently, the
As an example of this process, as shown in FIG. 5, the
In addition, the conveyance of the
なお、この軟化工程(S13)において、充填材106を軟化させるための加熱温度は、EVA等の充填材106を燃焼ないし炭化させない温度以下、具体的には100〜250℃、好ましくは130〜170℃である。
また、軟化工程(S13)における加熱方法はヒーター41による加熱に限らず、例えば、搬送ローラー42そのものを熱源とすべく発熱させ、この上に載置されているサブモジュール10を直に熱するものとしてもよい。
In this softening step (S13), the heating temperature for softening the
The heating method in the softening step (S13) is not limited to the heating by the
<分離工程(S14)>
続いて、充填材106を軟化させたサブモジュール10を、ガラス材100と裏面保護材104とに分離する。
この工程の一例は、図6に示されるように、搬送ローラー52によって搬送されてきたサブモジュール10に対し、ガラス材100と裏面保護材104との間に刃先があてがわれるように、ブレード51が固定されている。
<Separation step (S14)>
Subsequently, the
As an example of this process, as shown in FIG. 6, the
ブレード51は金属製で、適宜、その表面に砥粒をメッキで固定するなどして、充填材106を削ぎやすくなっている。
The
このブレード51が、サブモジュール10の搬送に伴って、軟化した充填材106を削ぐようにして裏面保護材104からガラス材100を剥がすと、破砕工程(S12)によって破砕されていたガラス材100は、細かくばらけた多数の破砕片100aとなる。なお、この際、吸引装置によって所定の容器内に破砕片100aを吸引して集めるようにするとよい。
When the
また、この分離工程(S14)の別の一例は、図7に示されるように、バキュームチャック61でサブモジュール10を吸引保持しながら、ガラス材100と裏面保護材104との間にブレード51の刃先をあてがって削ぐように進み入れてもよい。
Further, another example of the separation step (S14) is that the
バキュームチャック61は、上面に多数のエアー吸引孔612を開口させたチャックテーブル611と、外部から供給される圧縮空気でエアー吸引孔612から空気を吸引する真空エジェクター613を備えている。そして、真空エジェクター613の吸引作用でチャックテーブル611の上面に載置されたサブモジュール10をチャックテーブル611上に吸引保持する。
The
バキュームチャック61によりチャックテーブル611上に吸引保持されたサブモジュール10は、ブレード51の進行に伴って、ガラス材100と裏面保護材104とに分離される。
The submodule 10 sucked and held on the chuck table 611 by the
なお、このバキュームチャック61を用いた分離工程(S14)においては、ブレード51を移動させてガラス材100と裏面保護材104とを分離させたが、これに限らず、バキュームチャック61をブレード51側に移動させて、ガラス材100と裏面保護材104とを分離させるようにしてもよい。
また、サブモジュール10の保持の仕方はバキュームチャック61に限られるものではなく、例えば、サブモジュール10の先端部あるいは四隅を所定の保持具で挟んで保持するようにしてもよい。
また、この例においても、ブレード51によってガラス材100と裏面保護材104とを分離させる際、吸引装置によって所定の容器内に破砕片100aを吸引して集めるようにするとよい。
In the separation step (S14) using the
Further, the method of holding the
Also in this example, when the
<電極リボン除去工程(S15)>
続いて、破砕片100aの中から電極リボン105を除去する。なお、この工程は任意の工程であり、ガラス材100のリサイクルにおいて、電極リボン105が混じっていても問題とならない場合には、省いてもよい。
電極リボン105の除去は、破砕片100aの中から手作業によって分別して取り除く。
また、充填材106によって電極リボン105に接着した破砕片100aについては、100℃から150℃程度に加熱して、電極リボン105と破砕片100aとを接着する充填材106を改めて軟化させた上、電極リボン105から剥ぎ取るようにしてもよい。
<Electrode Ribbon Removal Step (S15)>
Subsequently, the
The removal of the
In addition, for the crushed
<粉砕工程(S16)>
続いて、破砕片100aをさらに細かく粉砕する。
この工程は例えば、図8に示されるように、ボールミル71によって行なわれる。
<Crushing step (S16)>
Subsequently, the crushed
This step is performed by, for example, a
ボールミル71は、金属製の円筒形の回転容器711内に、粉砕媒体となるステンレス鋼球等の球状のボール712を多数保持している。そして、回転容器711内に投入された被粉砕物と共に軸心周りに一定速度で回転し、ボール712の落下や転動による衝撃によって、被粉砕物を粉砕する。
The
回転容器711内に、被粉砕物となる破砕片100aと、粉砕媒体であるボール712を投入する。そして、回転容器711を軸心周りに一定速度で回転させることで、破砕片100aがより細かく粉砕される。
In the
なお、この粉砕工程(S16)は、図9に示されるボールミル81によって行うものとしてもよい。
このボールミル81は、金属製の円筒形の回転容器811で、容器全体が数マイクロメートルオーダーのメッシュになっている。このボールミル81もボールミル71と同様、ステンレス鋼球等の球状のボール812を多数保持している。そして、回転容器811内に投入された被粉砕物と共に軸心周りに一定速度で回転すると、ボール812の落下や転動による衝撃によって被粉砕物を粉砕しつつ、粉砕した破砕片100aをメッシュによって分級する。
なお、ボールミル81は、粉砕した破砕片100aをメッシュによって分級するが、これに限らず、容器の壁に所定の径の穴を多数設けて分級可能にしてもよい。
また、このメッシュのボールミル81を用いて、粉砕工程(S16)と電極リボン除去工程(S15)を同時に行うようにしてもよい。即ち、電極リボン105のついたままの破砕片100aをボールミル81に投入し、破砕片100aを粉砕しつつ、メッシュを通過できなかった電極リボン105を取り除けばよい。
This crushing step (S16) may be performed by the
This
The
Further, using the
<燃焼工程(S17)>
続いて、粉砕した破砕片100aを燃焼させる。なお、この工程は任意の工程であり、ガラス材100のリサイクルにおいて、充填材106が混じっていても問題とならない場合には、省いてもよい。
この燃焼工程(S17)は、所定の燃焼炉等に、粉砕した破砕片100aを投入して燃焼させる。450℃以上で十分に燃焼させて、充填材106を熱分解する。
<Combustion process (S17)>
Subsequently, the crushed crushed
In this combustion step (S17), the crushed
なお、粉砕工程(S16)と燃焼工程(S17)は、何度か交互に繰り返し行ってもよい。粉砕と燃焼を交互に繰り返すことで、充填材106がより確実に取り除かれ、破砕片100aもより細かく粉砕される。
Note that the pulverization step (S16) and the combustion step (S17) may be repeated alternately several times. By alternately repeating pulverization and combustion, the
以上の工程により、カバーガラス101やガラス基板103といったガラス材に裏面保護材104が接着された太陽電池モジュール1から裏面保護材104を分離し、道路の補修材等としてリサイクルに活用可能な、ガラス材の粉砕物が得られる。
Through the above steps, the back
なお、本例においては、軟化工程(S13)と分離工程(S14)とを別々に設けたが、これに限らず、一体的な工程として処理するものとしてもよい。
この場合には例えば、ブレード51自体を加熱させ、当該加熱したブレード51を、ガラス材100と裏面保護材104との間の充填材106にあてがう。そして、ブレード51によって充填材106を軟化させながら、サブモジュール10をガラス材100と裏面保護材104とに分離させる。
In this example, the softening step (S13) and the separation step (S14) are provided separately. However, the present invention is not limited to this and may be processed as an integrated step.
In this case, for example, the
また、軟化工程(S13)と分離工程(S14)とを一体的な工程とする別の方法によれば、図6に示される搬送ローラー52や、図7に示されるバキュームチャック61のチャックテーブル611等、サブモジュール10を載置する載置台を加熱させる。そして、当該載置台からの熱によって充填材106を軟化させながら、ブレード51によって、サブモジュール10をガラス材100と裏面保護材104とに分離させる。
このような方法によれば、軟化工程(S13)と分離工程(S14)とを同時に行うことができ、作業が簡便になると共に、一連の工程にかかる時間を短縮することができる。また、充填材106を軟化させるためだけの装置構成を別途設ける必要がなくなり、装置構成が簡略化される。
Further, according to another method in which the softening step (S13) and the separation step (S14) are integrated, the conveying
According to such a method, the softening step (S13) and the separation step (S14) can be performed at the same time, the work is simplified, and the time required for the series of steps can be shortened. Further, it is not necessary to separately provide a device configuration only for softening the
また、本例においては、分離工程(S14)と粉砕工程(S16)の間に電極リボン除去工程(S15)を設けたが、これに限らず、破砕工程(S12)と軟化工程(S13)との間、あるいは軟化工程(S13)と分離工程(S14)との間に設けてもよい。
電極リボン除去工程(S15)を、分離工程(S14)と粉砕工程(S16)の間に設ける場合には、例えば、電極リボン105を加熱することにより、電極リボン105に接着する充填材106を加熱して軟化させ、サブモジュール10から電極リボン105を引き抜く。
また、軟化工程(S13)と分離工程(S14)との間に設ける場合には、軟化工程(S13)によって充填材106が軟化した状態で、サブモジュール10から電極リボン105を引き抜く。
Moreover, in this example, although the electrode ribbon removal process (S15) was provided between the separation process (S14) and the pulverization process (S16), the crushing process (S12) and the softening process (S13) are not limited thereto. Or between the softening step (S13) and the separation step (S14).
When the electrode ribbon removal step (S15) is provided between the separation step (S14) and the pulverization step (S16), for example, the
In the case where it is provided between the softening step (S13) and the separation step (S14), the
また、本例において、搬送ローラー33、42、52による搬送は、適宜邪魔板等を設けてスピードをコントロールし、破砕、軟化、あるいは分離にかける時間を調整してもよい。また、搬送そのものについても、搬送ローラー33、42、52によらず、所定の台の上を滑らせるようにしてもよく、特にその方式は限定されない。
In this example, the conveyance by the
次に、本発明の第二の実施形態に係る太陽電池モジュールのリサイクル方法の処理工程について説明する。なお、第一の実施形態におけるのと同様、以下においては、図1により示した太陽電池モジュール1に適用した場合について説明するが、図2により示した太陽電池モジュール2についても同様に適用が可能である。
図10に示されるように、本実施形態に係る太陽電池モジュールリサイクル方法は、前処理工程(S21)、破砕工程(S22)、軟化工程(S23)、分離工程(S24)、予備粉砕工程(S25)、電極リボン除去工程(S26)、本粉砕工程(S27)、燃焼工程(S28)からなる。
なお、前処理工程(S21)、破砕工程(S22)、軟化工程(S23)、分離工程(S24)、燃焼工程(S28)は夫々、第一の実施形態における前処理工程(S11)、破砕工程(S12)、軟化工程(S13)、分離工程(S14)、燃焼工程(S17)と同様である。
Next, the process of the solar cell module recycling method according to the second embodiment of the present invention will be described. In the following, as in the first embodiment, the case where the present invention is applied to the
As shown in FIG. 10, the solar cell module recycling method according to the present embodiment includes a pretreatment step (S21), a crushing step (S22), a softening step (S23), a separation step (S24), and a preliminary crushing step (S25). ), An electrode ribbon removing step (S26), a main pulverizing step (S27), and a combustion step (S28).
The pretreatment step (S21), the crushing step (S22), the softening step (S23), the separation step (S24), and the combustion step (S28) are respectively the pretreatment step (S11) and the crushing step in the first embodiment. (S12), softening step (S13), separation step (S14), and combustion step (S17).
本例においては、分離工程(S24)と電極リボン除去工程(S26)との間に、予備粉砕工程(S25)を設ける。予備粉砕工程(S25)では、破砕片100aを一旦ある程度細かく粉砕する。
In this example, a preliminary pulverization step (S25) is provided between the separation step (S24) and the electrode ribbon removal step (S26). In the preliminary pulverization step (S25), the crushed
それから、電極リボン除去工程(S26)において、ある程度細かく粉砕された破砕片100aを所定の大きさのメッシュが形成された篩にかけ、破砕片100aのみを篩い落とすことにより、破砕片100aと電極リボン105とを篩い分けて、電極リボン105を取り除く。
Then, in the electrode ribbon removing step (S26), the crushed
それから、本粉砕工程(S27)に移り、改めて電極リボン105が取り除かれた破砕片100aをより細かく粉砕する。
なお、予備粉砕工程(S25)及び本粉砕工程(S27)における粉砕は、第一の実施形態と同様に、ボールミルを使うとよい。
また、本実施形態においても、第一の実施形態と同様、本粉砕工程(S27)と燃焼工程(S28)は、何度か交互に繰り返し行ってもよい。
Then, the process proceeds to the main crushing step (S27), and the crushed
The pulverization in the preliminary pulverization step (S25) and the main pulverization step (S27) may be performed using a ball mill as in the first embodiment.
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the main pulverization step (S27) and the combustion step (S28) may be repeated alternately several times.
1、2 太陽電池モジュール
10、20 サブモジュール
11、21 フレーム
12、22 端子ボックス
13、23 出力ケーブル
14、24 シール材
100 ガラス材
100a 破砕片
101、201 カバーガラス
102、202 太陽電池素子
103 ガラス基板
104、203 裏面保護材
105 電極リボン
106、205 充填材
204 リード線
30 ロールクラッシャー
31 トップローラー
311、321 駆動軸
312 破砕歯群
312a 破砕歯
32 ボトムローラー
33、42、52 搬送ローラー
41 ヒーター
51 ブレード
61 バキュームチャック
611 チャックテーブル
612 エアー吸引孔
613 真空エジェクター
71、81 ボールミル
711、811 回転容器
712、812 ボール
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記ガラス材及び太陽電池素子を破砕する破砕工程と、
上記破砕されたガラス材及び太陽電池素子と接着する充填材を加熱して軟化させる軟化工程と、
上記ガラス材及び太陽電池素子が破砕された太陽電池モジュールにおいて、上記軟化した充填材にブレードをあてがって上記裏面保護材を分離する分離工程と、
上記裏面保護材を分離させたガラス材及び太陽電池素子を粉砕する粉砕工程と、を有する、
ことを特徴とする太陽電池モジュールのリサイクル方法。 A method for recycling a solar cell module in which a glass material and a solar cell element are laminated and a back surface protective material is bonded with a predetermined filler,
Crushing step of crushing the glass material and solar cell element;
A softening step of heating and softening the crushed glass material and the filler to be bonded to the solar cell element;
In the solar cell module in which the glass material and the solar cell element are crushed, a separation step of separating the back surface protective material by applying a blade to the softened filler;
A crushing step of crushing the glass material and the solar cell element from which the back surface protective material has been separated,
A method for recycling a solar cell module.
上記軟化工程と分離工程は、上記加熱されたブレードを上記充填材にあてがって、上記充填材を加熱して軟化させながら上記裏面保護材を分離する一体的な工程からなる、
請求項1記載の太陽電池モジュールのリサイクル方法。 The blade is heated,
The softening step and the separation step consist of an integrated step of separating the back surface protective material while applying the heated blade to the filler and heating and softening the filler.
The recycling method of the solar cell module of Claim 1.
請求項1記載の太陽電池モジュールのリサイクル方法。 The softening step and the separation step consist of an integrated step of separating the back surface protective material by the blade while softening the filler by heating the mounting table on which the solar cell module is placed.
The recycling method of the solar cell module of Claim 1.
請求項1乃至3いずれかの項に記載の太陽電池モジュールのリサイクル方法。 A combustion step of burning the crushed glass material and the solar cell element,
The method for recycling a solar cell module according to any one of claims 1 to 3.
上記電極リボンを加熱して当該電極リボンに接着する充填材を軟化させた上、上記太陽電池モジュールから当該電極リボンを取り除く電極リボン除去工程、をさらに有する、
請求項1乃至4いずれかの項に記載の太陽電池モジュールのリサイクル方法。 The solar cell module includes an electrode ribbon sandwiched between the solar cell element and the filler,
The electrode ribbon is removed by heating the electrode ribbon and softening the filler that adheres to the electrode ribbon, and then removing the electrode ribbon from the solar cell module.
The recycling method of the solar cell module according to any one of claims 1 to 4.
請求項1乃至5いずれかの項に記載の太陽電池モジュールのリサイクル方法。 The crushing step uses a roll crusher having crushing teeth on the outer peripheral surface.
The recycling method of the solar cell module according to any one of claims 1 to 5.
請求項1乃至6いずれかの項に記載の太陽電池モジュールのリサイクル方法。 The grinding process uses a ball mill.
The method for recycling a solar cell module according to any one of claims 1 to 6.
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