JP7072760B2 - Recycling method for solar cell modules and recycling equipment used for them - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、ガラス基盤の片面に1つ以上の太陽電池単位セルを平面状に配列し、それらを樹脂性のバックシートで覆うことで形成される太陽電池積層体に対し、この積層体の強度向上、または架台設置工事時における作業性の向上を目的として、太陽電池積層体外周部に額縁状に装着されるアルミフレームの取り外しについての太陽電池モジュールのリサイクル方法及びこれに用いるリサイクル装置に関する。 In the embodiment of the present invention, the solar cell laminate is formed by arranging one or more solar cell unit cells on one side of a glass substrate in a plane and covering them with a resin back sheet. A method for recycling solar cell modules and a recycling device used for removing the aluminum frame mounted in a frame shape on the outer periphery of the solar cell laminate for the purpose of improving the strength of the body or improving workability during the installation work of the gantry. Regarding.

太陽電池モジュールは図1に示すように太陽電池積層体1、集電ボックス2、太陽電池積層体1の辺ごとに分割された複数のアルミフレーム3から構成される。太陽電池モジュールのリサイクル工程においては、前処理工程として太陽電池積層体1から集電ボックス2及びアルミフレーム3の取外し処理を行い、後処理工程として太陽電池積層体1の破壊、分別処理を行うことが一般的である。これは集電ボックス2やアルミフレーム3が太陽電池積層体1に比べて資源価値(銅、アルミ等)が高く、また分別が容易なためである。 As shown in FIG. 1, the solar cell module is composed of a solar cell laminate 1, a current collecting box 2, and a plurality of aluminum frames 3 divided for each side of the solar cell laminate 1. In the solar cell module recycling process, the current collecting box 2 and the aluminum frame 3 are removed from the solar cell laminate 1 as a pretreatment step, and the solar cell laminate 1 is destroyed and separated as a post-treatment step. Is common. This is because the current collector box 2 and the aluminum frame 3 have a higher resource value (copper, aluminum, etc.) than the solar cell laminate 1, and are easy to separate.

以下に太陽電池モジュールの詳細な構造および従来のアルミフレーム3の取り外しにおける問題点を記載する。
尚、以下の図面では、同一部分は同一番号を付し、一度説明した部分はその詳細な説明を省略する。
The detailed structure of the solar cell module and the problems in removing the conventional aluminum frame 3 are described below.
In the following drawings, the same parts are numbered the same, and the parts once described are omitted in detail.

図2は、図1に示した太陽電池モジュールの一部である太陽電池積層体1とアルミフレーム3の断面図を示す。太陽電池積層体1は、構成するアルミフレーム3のコの字部分4に挿し込むように固定され、このコの字部分4の内部に充填された有機性接着剤5、またはシーリング材を用いて接合される。また、この太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール設置用架台に接続する設置部6を有する。 FIG. 2 shows a cross-sectional view of a solar cell laminate 1 and an aluminum frame 3 which are a part of the solar cell module shown in FIG. The solar cell laminate 1 is fixed so as to be inserted into the U-shaped portion 4 of the constituent aluminum frame 3, and the organic adhesive 5 or the sealing material filled inside the U-shaped portion 4 is used. Be joined. Further, this solar cell module has an installation portion 6 connected to a stand for installing the solar cell module.

図3に太陽電池モジュールの一部であるアルミフレーム角接合部の透過図を示す。アルミフレームの角の接合部はねじ7(図3(a))、または返しのついたL型楔状のアルミ部材8(図3(b))によって接合されており、図2に示すような外周部に比べアルミフレーム接合の鉛直方向に対して数倍から数十倍の非常に高い強度をもつ。 FIG. 3 shows a transmission diagram of an aluminum frame square joint that is a part of the solar cell module. The corner joints of the aluminum frame are joined by a screw 7 (FIG. 3 (a)) or an L-shaped wedge-shaped aluminum member 8 with a barb (FIG. 3 (b)), and the outer circumference as shown in FIG. It has a very high strength several to several tens of times higher than that of the part in the vertical direction of the aluminum frame joint.

アルミフレームの取外し方法としては、設置部6等に対しては外方向の外力21、22を加えて外す方法、また専用の解体装置を用いた方法が知られている(特許文献1)。 As a method of removing the aluminum frame, a method of applying external forces 21 and 22 in the outward direction to the installation portion 6 and the like, and a method of using a dedicated dismantling device are known (Patent Document 1).

太陽電池モジュールのアルミフレーム3は、この外力21、22を加えて押し出しする方法により、太陽電池積層体1から取り外すことが可能となる。 The aluminum frame 3 of the solar cell module can be removed from the solar cell laminate 1 by applying external forces 21 and 22 to extrude the aluminum frame 3.

しかし、アルミフレーム3を太陽電池積層体1から取り外す場合、図2に示した外周部で数100N以上、図3に示した補強された角接合部では1kN以上の大きな力を必要とする。これらの力を外力21、22としてアルミフレーム3に加えた場合、コの字部分4を支点として引抜き方向にモーメントが発生し太陽電池積層体1を破壊してしまう(図4(a))。ここで、太陽電池積層体1のガラス基盤40を含めた詳細な構造の断面図を図4(b)に示した。ガラス基盤40の片面に太陽電池単位セルとバックシート41を積層した構造となっている。ここでの太陽電池積層体1の破壊について、特にこのガラス基盤40が破壊されることが問題となる。 However, when the aluminum frame 3 is removed from the solar cell laminate 1, a large force of several hundred N or more is required at the outer peripheral portion shown in FIG. 2 and a large force of 1 kN or more is required at the reinforced square joint portion shown in FIG. When these forces are applied to the aluminum frame 3 as external forces 21 and 22, a moment is generated in the drawing direction with the U-shaped portion 4 as a fulcrum, and the solar cell laminate 1 is destroyed (FIG. 4A). Here, a cross-sectional view of a detailed structure including the glass substrate 40 of the solar cell laminate 1 is shown in FIG. 4 (b). The structure is such that a solar cell unit cell and a back sheet 41 are laminated on one side of a glass substrate 40. Regarding the destruction of the solar cell laminate 1 here, the problem is that the glass substrate 40 is particularly destroyed.

特開2014-116363号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-116363

本発明は、アルミフレームに対して回転方向の力を加えることなく、安定して取り外し方向の力を加えることにより、太陽電池積層体のガラス基盤の破損を伴わずアルミフレームの取外しが可能な太陽電池モジュールのリサイクル方法及びこれに用いるリサイクル装置の提供を目的とする。 According to the present invention, the aluminum frame can be removed without damaging the glass substrate of the solar cell laminate by stably applying a force in the removal direction without applying a force in the rotation direction to the aluminum frame. The purpose is to provide a recycling method for a battery module and a recycling device used for the recycling method.

本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールのアルミフレーム取り外しのリサイクル装置は、ガラス基板を備え、太陽電池積層体とアルミフレームが有機性接着剤またはシーリング材を有する充填剤部を用いて接合された太陽電池モジュールを固定するクランプ部と、アームの基準線に沿った一次元方向に移動可能でかつ斜めにカットした刃先のアーム先端部を有し、前記充填剤部に前記刃先が食い込む方向に挿入可能なアーム部と、前記アルミフレームの回転を抑えながら、前記アーム部を前記一次元方向に移動させて前記アルミフレームを前記太陽電池積層体から取り外す圧力駆動部と、を備える。 The recycling device for removing the aluminum frame of the solar cell module according to the embodiment of the present invention is provided with a glass substrate, and the solar cell laminate and the aluminum frame are joined by using a filler portion having an organic adhesive or a sealing material. It has a clamp part for fixing the solar cell module and an arm tip part of the cutting edge that can move in one dimension along the reference line of the arm and is cut diagonally, and the cutting edge bites into the filler part. It includes an insertable arm unit and a pressure drive unit that moves the arm unit in the one -dimensional direction to remove the aluminum frame from the solar cell laminate while suppressing the rotation of the aluminum frame.

また、本発明の一実施形態に係る、太陽電池モジュールのアルミフレーム取り外しによる太陽電池モジュールリサイクル方法は、ガラス基盤を備え、太陽電池積層体とアルミフレームが有機性接着剤またはシーリング材を有する充填剤部を用いて接合された太陽電池モジュールを固定する第1工程と、アームの基準線に沿った一次元方向に移動可能でかつ斜めにカットした刃先の先端部を有するアーム部を前記充填剤部に前記刃先が食い込む方向に前記アーム部を挿入する第2工程と、前記アルミフレームの回転を抑えながら、前記アーム部を前記一次元方向に移動させて前記アルミフレームを前記太陽電池積層体から取り外す第3工程と、を備えるものである。 Further, the solar cell module recycling method by removing the aluminum frame of the solar cell module according to the embodiment of the present invention includes a glass base, and the solar cell laminate and the aluminum frame are fillers having an organic adhesive or a sealing material. The filler portion includes the first step of fixing the solar cell module joined by the portion, and the arm portion having the tip portion of the cutting edge that is movable in one dimension along the reference line of the arm and is cut diagonally. In the second step of inserting the arm portion in the direction in which the cutting edge bites into the solar cell, and while suppressing the rotation of the aluminum frame, the arm portion is moved in the one -dimensional direction to move the aluminum frame from the solar cell laminate. It comprises a third step of removal.

従来技術に係る太陽電池モジュール背面図Rear view of solar cell module according to the prior art アルミフレーム断面図Aluminum frame cross section アルミフレーム接合図Aluminum frame joint drawing アルミフレームの回転による太陽電池積層体の破壊を説明する図。The figure explaining the destruction of the solar cell laminate by the rotation of an aluminum frame. 本発明の実施形態に係るアルミフレーム取外し装置の外略図(平面図)Schematic diagram (plan view) of the aluminum frame removing device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るアルミフレーム取外し装置の外略図(側面図)Schematic diagram (side view) of the aluminum frame removing device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る装置の要部拡大図Enlarged view of the main part of the apparatus according to the embodiment of the present invention 本発明の実施形態に係る装置の要部拡大図Enlarged view of the main part of the apparatus according to the embodiment of the present invention

(第1の実施形態)
この実施形態として、本発明の太陽電池モジュールのリサイクル方法に主として使用するアルミフレームの取外し装置を、図5~図8を参照して説明する。尚、この装置は、本発明の太陽電池モジュールのリサイクル方法以外の方法にも使用可能である事はいうまでもない。
(First Embodiment)
As this embodiment, the aluminum frame removing device mainly used in the method for recycling the solar cell module of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 8. Needless to say, this device can be used for methods other than the method for recycling the solar cell module of the present invention.

本発明に係る装置は、太陽電池積層体1を作業台15上に置いて動かないように固定するクランプ部10、11を有する。また、係る装置は、アルミフレームを取り外す治具であるアーム部12を有し、取外し方向に油圧で動作する圧力駆動部13を有する(図5)。圧力駆動部13は油圧で動作するものに限定されるものではなく、電動モーター等で作動する電機式・機械式のアクチュエーターであっても良い。15は、被処理用の太陽電池モジュールを置く作業台である。 The apparatus according to the present invention has clamp portions 10 and 11 for placing the solar cell laminate 1 on the workbench 15 and fixing the solar cell laminate 1 so as not to move. Further, the device has an arm portion 12 which is a jig for removing the aluminum frame, and has a pressure drive portion 13 which operates hydraulically in the removal direction (FIG. 5). The pressure drive unit 13 is not limited to the one operated by hydraulic pressure, and may be an electric or mechanical actuator operated by an electric motor or the like. Reference numeral 15 is a workbench on which the solar cell module to be processed is placed.

クランプ部10、11は、アルミフレームの取外し時に太陽電池モジュールの太陽電池積層体1が移動、回転することを抑制するための固定器具である。また、クランプ部10、11は、アーム部12の移動する方向とは反対方向でかつアーム部12の中心線上14を基準として、少なくとも中心線上の1点10、望ましくは左右対称となる2点11を含む複数点を抑えることが可能な構造を有する。これにより、アルミフレームの取外しの際に確実に太陽電池積層体1を固定し、太陽電池積層体1と相対的な位置関係においてアルミフレームの回転を防止することができる。 The clamp portions 10 and 11 are fixing devices for suppressing the movement and rotation of the solar cell laminate 1 of the solar cell module when the aluminum frame is removed. Further, the clamp portions 10 and 11 are at least one point 10 on the center line, preferably two points 11 symmetrical with respect to the direction in which the arm portion 12 moves and on the center line 14 of the arm portion 12 as a reference. It has a structure that can suppress a plurality of points including. As a result, the solar cell laminate 1 can be securely fixed when the aluminum frame is removed, and the rotation of the aluminum frame can be prevented in a positional relationship relative to the solar cell laminate 1.

図7は、アーム部分12を示したもので、開いた状態の拡大図である(図7(a) )。また、このアーム部分12が閉じた状態も示した(図7(b))。
この上下の複数の刃先を有するアーム先端部17に分かれたアーム部12の形状をここでは楔形のアーム部12と呼ぶ。この楔形のアーム部12のアーム先端部17の各サイズについて説明する(図7(b))。
FIG. 7 shows the arm portion 12, which is an enlarged view in an open state (FIG. 7 (a)). In addition, a state in which the arm portion 12 is closed is also shown (FIG. 7 (b)).
The shape of the arm portion 12 divided into the arm tip portions 17 having a plurality of upper and lower cutting edges is referred to here as a wedge-shaped arm portion 12. Each size of the arm tip portion 17 of the wedge-shaped arm portion 12 will be described (FIG. 7 (b)).

具体的なサイズとしてa=30mm~50mm、 b≧50mm、c=a-10mm~20mmであることが望ましい。また、d=0~5mmであることが望ましい。これは、以下の理由による。即ち、太陽電池積層体とアルミフレームの接合部であるコの字部分4は(図4(a))、バックシート41面側に比べガラス基盤40面側の方が短い場合が多い(図4(b))。これは、太陽電池モジュールの受光面にあたるガラス基盤40面側の接合面積を減らすことで受光面の面積を広く確保するためであり、また背面側にあたるバックシート41面側を長くすることで接合面積を増やし強度を確保することが可能となる。このため、引抜きアームのアーム先端部17はガラス基盤40面側を0~5mm長い構造とすることでアルミフレームを太陽電池積層体1から平行に引き抜くことが可能となる。この際、実際のコの字部分4の寸法とアーム先端部17上下の長さ寸法が多少異なっていたとしても、ガラス基盤40面側のアーム先端部17が長いことで、引抜き時においてアルミフレームの回転によるガラス基盤40の破壊9を抑制することができる為である。 As specific sizes, it is desirable that a = 30 mm to 50 mm, b ≧ 50 mm, and c = a-10 mm to 20 mm. Further, it is desirable that d = 0 to 5 mm. This is due to the following reasons. That is, the U-shaped portion 4 which is the joint portion between the solar cell laminate and the aluminum frame (FIG. 4A) is often shorter on the 40th surface side of the glass substrate than on the 41st surface side of the back sheet (FIG. 4). (b)). This is to secure a large area of the light receiving surface by reducing the bonding area on the 40 surface side of the glass substrate, which is the light receiving surface of the solar cell module, and to lengthen the 41 surface side of the back sheet, which is the back surface side, to secure the bonding area. It is possible to increase the number and secure the strength. Therefore, the arm tip portion 17 of the pull-out arm has a structure in which the 40 -side surface side of the glass substrate is 0 to 5 mm longer, so that the aluminum frame can be pulled out in parallel from the solar cell laminate 1. At this time, even if the actual dimension of the U-shaped portion 4 and the length dimension of the arm tip 17 above and below are slightly different, the arm tip 17 on the 40th surface side of the glass substrate is long, so that the aluminum frame is pulled out. This is because the destruction 9 of the glass substrate 40 due to the rotation of the glass base 40 can be suppressed.

また、e=50~80mmであることが望ましい。これは、太陽電池モジュール厚と下刃の隙間分の幅の合計との理由からである。また、アーム先端部の刃先は斜めにカットされておりこの角度θは、アーム部をアーム先端部の刃先が充填剤部に食い込む一次元方向を基準とした角度にもなっている。この角度θは、45°≦θ≦80°であることが望ましい。それは、アーム先端部17における上刃に対して下刃が外れる場合があるため、アルミフレームの隙間に入りこむ構造上必要だからである。この実施形態では例えばθは70°とした。また、上刃及び下刃の刃先の材質は、例えばS45Cである。アルミフレーム(モース硬度比較(以下同様)として硬度2.5~3.0)に対し先の材質が鉄(硬度4~5)の場合引抜き時に摩耗があるため、硬度6以上の材料が望ましい為である。 Further, it is desirable that e = 50 to 80 mm. This is because of the sum of the thickness of the solar cell module and the width of the gap between the lower blades. Further, the cutting edge of the arm tip portion is cut diagonally, and this angle θ is also an angle with respect to the one-dimensional direction in which the cutting edge of the arm tip portion bites into the filler portion. It is desirable that this angle θ is 45 ° ≦ θ ≦ 80 °. This is because the lower blade may come off with respect to the upper blade at the tip portion 17 of the arm, which is necessary for the structure of entering the gap of the aluminum frame. In this embodiment, for example, θ is set to 70 °. The material of the cutting edge of the upper blade and the lower blade is, for example, S45C. If the previous material is iron (hardness 4 to 5) compared to the aluminum frame (Mohs hardness comparison (same below), hardness 2.5 to 3.0), there is wear during drawing, so a material with a hardness of 6 or more is desirable. Is.

楔形のアーム先端部17を有するアーム部分12は、開いた状態からスプリング機構70を介して外力50方向に閉じる構造になっている(図7(a))。図6に示す如く、アーム部分12の先端部17が、太陽電池積層体1とアルミフレーム3との間に形成された充填材5に、閉じた状態で食い込む様になっている。 The arm portion 12 having the wedge-shaped arm tip portion 17 has a structure that closes in the external force 50 direction from the open state via the spring mechanism 70 (FIG. 7 (a)). As shown in FIG. 6, the tip portion 17 of the arm portion 12 bites into the filler 5 formed between the solar cell laminate 1 and the aluminum frame 3 in a closed state.

以上の実施形態に係る装置は、太陽電池積層体の受光面を構成するガラス基盤が、外部からの衝撃に対して脆く、容易に破壊されるといった問題を解消できる効果を有する。また、ガラス基板が破壊された場合、運搬やリサイクル処理の際に小さなガラス片となって周囲に飛散するため、作業の安全性の確保といった問題も解消できるという効果を有する。さらに、ガラス基板が破壊された太陽電池積層体は、背面のバックシートを内側とした強い反りを生じる性質がある。その為、本来、板状の太陽電池積層体を処理することを想定したリサイクル方法は、反りが生じてロール状となった太陽電池積層体には適用が困難となり、処理コストの増大といった問題も解消できるという効果を有する。 The apparatus according to the above embodiment has an effect of solving the problem that the glass substrate constituting the light receiving surface of the solar cell laminate is fragile to an external impact and is easily destroyed. Further, when the glass substrate is destroyed, it becomes a small piece of glass during transportation or recycling and is scattered around, so that there is an effect that the problem of ensuring work safety can be solved. Further, the solar cell laminate in which the glass substrate is broken has a property of causing a strong warp with the back sheet on the back surface inside. Therefore, the recycling method, which was originally intended to process a plate-shaped solar cell laminate, is difficult to apply to a rolled solar cell laminate due to warpage, and there is a problem that the processing cost increases. It has the effect of being able to eliminate it.

(第2の実施形態)
太陽電池モジュールのリサイクル方法について、一例として上記太陽電池モジュールのリサイクル装置を用いたアルミフレームのリサイクル方法を説明する。
(Second embodiment)
As an example of the method for recycling the solar cell module, a method for recycling the aluminum frame using the above-mentioned solar cell module recycling device will be described.

まず、第1工程として、被処理用の太陽電池モジュールの太陽電池積層体1を回転させることなく確実に固定する(図6)。上記アルミフレームのリサイクル装置を使用することにより、作業台15上に被処理用の太陽電池モジュールを置いて準備し、クランプ10で太陽電池積層体1を固定することで、太陽電池モジュール全体を確実に固定することができる。 First, as a first step, the solar cell laminate 1 of the solar cell module to be processed is securely fixed without rotating (FIG. 6). By using the above aluminum frame recycling device, the solar cell module to be processed is placed and prepared on the workbench 15, and the solar cell laminate 1 is fixed by the clamp 10 to secure the entire solar cell module. Can be fixed to.

次いで、第2工程として、このアルミフレーム3に密着する充填剤部5にアーム部17の刃先が食い込む方向にアーム部12を挿入する(図8(a))。図8は、楔形のアーム部12が太陽電池モジュールを処理している状況を説明する図である。 Next, as a second step, the arm portion 12 is inserted into the filler portion 5 in close contact with the aluminum frame 3 in the direction in which the cutting edge of the arm portion 17 bites into the filler portion 5 (FIG. 8A). FIG. 8 is a diagram illustrating a situation in which the wedge-shaped arm portion 12 is processing the solar cell module.

この工程では、図5、図8に示す如く、アーム部12は、アルミフレーム側面部16に密着して支持し、アルミフレーム3に回転方向への力が加わることを防ぐとともに、アルミフレーム3のコの字部分上下4、5に爪がかかる様に、アーム先端部17を斜めにカットした楔型のアーム部12の刃先を充填材部5に食い込ませる(図8(a))。太陽電池積層体1の表面及び裏面にそれぞれアーム先端部17の刃先がそれぞれの充填材に食い込む様になっている(図8(a))。即ち、太陽電池積層体1は表面とこれに対抗する裏面を有しているが、その太陽電池積層体1の表面と裏面に形成された充填剤部に上下2つに分かれた複数のアーム先端部17の刃先を同時に食い込ませることができる(図8(a))。上記アーム部12は、アルミフレーム3の側面部16に密着して支持し、回転方向への力が加わることを防ぐとともに、アルミフレーム3のコの字部分上下4、5に上刃及び下刃のそれぞれが、かかる構造を有する(図8(a))。ここで、コの字部分のアルミは厚さが1mm未満と薄く、取外し時に数100N~1kN以上の力を加えた場合、アーム部12が外れてしまう危険性があるが、アーム部12の先端部を斜めにカットした楔型構造とすることにより、充填材部に食い込ませることでこれを抑制している。 In this step, as shown in FIGS. 5 and 8, the arm portion 12 is in close contact with and supports the aluminum frame side surface portion 16 to prevent the aluminum frame 3 from being subjected to a force in the rotational direction, and the aluminum frame 3 is supported. The cutting edge of the wedge-shaped arm portion 12 having the arm tip portion 17 cut diagonally is made to bite into the filler portion 5 so that the claws are hooked on the upper and lower portions 4 and 5 of the U-shaped portion (FIG. 8 (a)). The cutting edge of the arm tip 17 bites into each filler on the front surface and the back surface of the solar cell laminate 1 (FIG. 8 (a)). That is, the solar cell laminate 1 has a front surface and a back surface that opposes the front surface thereof, and a plurality of arm tips divided into upper and lower arms are formed on the front surface and the back surface of the solar cell laminate 1. The cutting edge of the portion 17 can be bitten at the same time (FIG. 8 (a)). The arm portion 12 is in close contact with and supports the side surface portion 16 of the aluminum frame 3 to prevent a force in the rotational direction from being applied, and the upper and lower blades are on the upper and lower U-shaped portions 4 and 5 of the aluminum frame 3. Each of these has such a structure (FIG. 8 (a)). Here, the aluminum of the U-shaped portion is as thin as less than 1 mm, and if a force of several hundred N to 1 kN or more is applied at the time of removal, there is a risk that the arm portion 12 will come off, but the tip of the arm portion 12 By adopting a wedge-shaped structure in which the portion is cut diagonally, this is suppressed by biting into the filler portion.

最後に、第3の工程として、太陽電池積層体の回転を抑えながら、アーム部12をその上下の刃先が食い込む方向に移動させてアルミフレーム3を取り外す。アーム部12 を圧力駆動部によって太陽電池モジュールとは反対方向50、即ち太陽電池積層体1の表面と平行する方向50に引っ張る(図8(b)) 。このアーム部先端部17を食い込ませるアーム部12の移動方向と、圧力駆動部の取外し方向は一致している。ここで、圧力駆動部は取外し方向に最大2kN、駆動幅20cm以上の機能を有することが望ましく、これにより確実にアルミフレームの除去を可能にする(図8(b))。 Finally, as a third step, the aluminum frame 3 is removed by moving the arm portion 12 in the direction in which the upper and lower cutting edges bite into the arm portion 12 while suppressing the rotation of the solar cell laminate. The arm portion 12 is pulled by the pressure drive portion in the direction 50 opposite to the solar cell module, that is, in the direction 50 parallel to the surface of the solar cell laminate 1 (FIG. 8 (b)). The moving direction of the arm portion 12 that bites into the tip portion 17 of the arm portion and the removing direction of the pressure driving portion coincide with each other. Here, it is desirable that the pressure drive unit has a function of a maximum of 2 kN in the removal direction and a drive width of 20 cm or more, whereby the aluminum frame can be reliably removed (FIG. 8 (b)).

本実施形態の装置を用いたアルミフレームの取外し方法では、アルミフレームの取外しの際、太陽電池モジュールの各辺の中央部から開始した場合、アルミの変形によって生じる太陽電池積層体の歪みによって、太陽電池積層体のガラス基盤を破壊してしまう方向に力が働くことが抑えられる。このため、ガラス基盤の破壊を抑えつつ、太陽電池モジュール短辺の角接合部から30cm以内を1点目とし、時計回り、または反時計回りに順に取り外しを行うことが可能である。 In the method of removing the aluminum frame using the apparatus of the present embodiment, when the aluminum frame is removed from the center of each side of the solar cell module, the sun is caused by the distortion of the solar cell laminate caused by the deformation of the aluminum. It is possible to suppress the force acting in the direction of destroying the glass substrate of the battery laminate. Therefore, it is possible to remove the solar cell module clockwise or counterclockwise in order, with the first point being within 30 cm from the square joint on the short side of the solar cell module while suppressing the destruction of the glass substrate.

太陽電池モジュールが長方形でない多角形(三角形、台形、五角形等)の場合も短辺の角接合部から30cm以内を1点目とし、同様の手順にて取り外しを行うことができる。 Even if the solar cell module is a non-rectangular polygon (triangle, trapezoid, pentagon, etc.), the first point is within 30 cm from the square joint on the short side, and the solar cell module can be removed by the same procedure.

本発明により、太陽電池モジュールのリサイクル処理における前処理工程において、ガラス基盤を破壊することなくアルミフレームの取外しを行うことができる。これにより、様々なリサイクル方法が検討されている太陽電池モジュールの後処理工程に対し、安定して太陽電池積層体を供給することができる。 According to the present invention, the aluminum frame can be removed without damaging the glass substrate in the pretreatment step in the recycling process of the solar cell module. This makes it possible to stably supply the solar cell laminate to the post-treatment process of the solar cell module for which various recycling methods are being studied.

また、本発明における装置はクランプ部、アーム部、圧力駆動部から構成されるが、外部機器(電源、モーター等)を必要とするのは圧力駆動部のみである。このため装置の小型化、低コスト化が容易であり、作業時における操作を簡便にすることが可能である。 Further, the device in the present invention is composed of a clamp portion, an arm portion, and a pressure drive portion, but only the pressure drive portion requires an external device (power supply, motor, etc.). Therefore, it is easy to reduce the size and cost of the device, and it is possible to simplify the operation during work.

1 太陽電池積層体
2 集電ボックス
3 アルミフレーム
4 アルミフレームのコの字部分
5 充填材
6 架台接続用設置部
7 固定用ネジ
8 L型楔状のアルミ部材
9 アルミフレームの回転による太陽電池積層体の破壊部
10 アーム直線上のクランプ
11 アームに対して左右対称な2点クランプ
12 アーム部
13 圧力駆動部
14 アームの基準線
15 作業台
16 アルミフレーム側面部
17 楔形のアーム先端部
1 Solar cell laminate 2 Current collector box 3 Aluminum frame 4 U-shaped part of aluminum frame 5 Filling material 6 Installation part for connecting the gantry 7 Fixing screw 8 L-shaped wedge-shaped aluminum member 9 Solar cell laminate by rotating the aluminum frame Destruction part 10 Clamp on the arm straight line 11 Two-point clamp symmetrical to the arm 12 Arm part 13 Pressure drive part 14 Arm reference line 15 Workbench 16 Aluminum frame side part 17 Wedge-shaped arm tip part

Claims (11)

ガラス基盤を備え、太陽電池積層体とアルミフレームが有機性接着剤またはシーリング材を有する充填剤部を用いて接合された太陽電池モジュールを固定する第1工程と、
アームの基準線に沿った一次元方向に移動可能でかつ斜めにカットした刃先の先端部を有するアーム部を前記充填剤部に前記刃先が食い込む方向に前記アーム部を挿入する第2工程と、
前記アルミフレームの回転を抑えながら、前記アーム部を前記一次元方向に移動させて前記アルミフレームを前記太陽電池積層体から取り外す第3工程と、
を備える太陽電池モジュールのリサイクル方法。
The first step of fixing the solar cell module having a glass substrate and having the solar cell laminate and the aluminum frame bonded using a filler portion having an organic adhesive or a sealing material .
The second step of inserting the arm portion in the direction in which the cutting edge bites into the filler portion of the arm portion having the tip portion of the cutting edge that can be moved in a one-dimensional direction along the reference line of the arm and is cut diagonally.
The third step of moving the arm portion in the one -dimensional direction and removing the aluminum frame from the solar cell laminate while suppressing the rotation of the aluminum frame.
How to recycle solar cell modules.
前記太陽電池積層体の表面と裏面に形成された充填剤部に前記刃先を同時に食い込ませる第2工程を有する請求項1に記載の太陽電池モジュールのリサイクル方法。 The method for recycling a solar cell module according to claim 1, further comprising a second step of simultaneously biting the cutting edge into the filler portions formed on the front surface and the back surface of the solar cell laminate. 前記アーム部の移動方向は前記太陽電池積層体の表面と平行する前記一次元方向である、請求項1に記載の太陽電池モジュールのリサイクル方法。 The method for recycling a solar cell module according to claim 1, wherein the moving direction of the arm portion is the one-dimensional direction parallel to the surface of the solar cell laminate. 前記アーム部の移動する方向とは反対方向でかつ前記アーム部の少なくとも中心線上の表面で前記太陽電池モジュールを固定する、請求項1に記載の太陽電池モジュールのリサイクル方法。 The method for recycling a solar cell module according to claim 1, wherein the solar cell module is fixed on a surface opposite to the moving direction of the arm portion and at least on the center line of the arm portion. 前記アーム部の移動する方向とは反対方向でかつ前記アーム部の中心線を基準として左右対称となる2点の表面で前記太陽電池モジュールを固定する、請求項1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 according to claim 1, wherein the solar cell module is fixed on two surfaces that are opposite to the moving direction of the arm portion and symmetrical with respect to the center line of the arm portion. Recycling method. 前記太陽電池積層体は、前記ガラス基盤と、前記ガラス基盤の片面に平面状に配列された一つ以上の太陽電池単位セルと、前記一つ以上の太陽電池単位セルを覆う樹脂製のバックシートと、を有し、The solar cell laminate is a resin back sheet that covers the glass substrate, one or more solar cell unit cells arranged in a plane on one side of the glass substrate, and the one or more solar cell unit cells. And have
前記アルミフレームは、前記太陽電池積層体の外周部に額縁状に装着され、前記アルミフレームの内部に充填された前記充填剤部を介して前記太陽電池積層体に接合されている請求項1に記載の太陽電池モジュールのリサイクル方法。The first aspect of claim 1 is that the aluminum frame is attached to the outer peripheral portion of the solar cell laminate in a frame shape and is joined to the solar cell laminate via the filler portion filled inside the aluminum frame. The method of recycling the solar cell module described.
ガラス基板を備え、太陽電池積層体とアルミフレームが有機性接着剤またはシーリング材を有する充填剤部を用いて接合された太陽電池モジュールを固定するクランプ部と、
アームの基準線に沿った一次元方向に移動可能でかつ斜めにカットした刃先のアーム先端部を有し、前記充填剤部に前記刃先が食い込む方向に挿入可能なアーム部と、
前記アルミフレームの回転を抑えながら、前記アーム部を前記一次元方向に移動させて前記アルミフレームを前記太陽電池積層体から取り外す圧力駆動部と、
を備える太陽電池モジュールのリサイクル装置。
A clamp portion comprising a glass substrate and fixing the solar cell module to which the solar cell laminate and the aluminum frame are bonded using a filler portion having an organic adhesive or a sealing material .
An arm portion that has an arm tip portion that can be moved in a one-dimensional direction along the reference line of the arm and is cut diagonally, and that can be inserted into the filler portion in a direction in which the cutting edge bites.
A pressure drive unit that moves the arm portion in the one -dimensional direction to remove the aluminum frame from the solar cell laminate while suppressing the rotation of the aluminum frame.
A solar cell module recycling device equipped with.
前記アーム部は、前記太陽電池積層体の表面と裏面に形成された充填剤部に前記刃先を食い込ませる複数の前記アーム先端部を有する請求項に記載の太陽電池モジュールのリサイクル装置。 The recycling device for a solar cell module according to claim 7 , wherein the arm portion has a plurality of arm tip portions that allow the cutting edge to bite into the filler portions formed on the front surface and the back surface of the solar cell laminate. 前記刃先は、前記一次元方向に対しての角度θが、45°以上、80°以下である請求項に記載の太陽電池モジュールのリサイクル装置。 The recycling device for a solar cell module according to claim 7 , wherein the cutting edge has an angle θ with respect to the one-dimensional direction of 45 ° or more and 80 ° or less. 前記クランプ部は、前記アーム部の移動する方向とは反対方向でかつ前記アーム部の少なくとも中心線上に配置された請求項に記載の太陽電池モジュールのリサイクル装置。 The recycling device for a solar cell module according to claim 7 , wherein the clamp portion is arranged in a direction opposite to the moving direction of the arm portion and at least on the center line of the arm portion. 前記クランプ部は、前記アーム部の移動する方向とは反対方向でかつ前記アーム部の中心線を基準として左右対称となる2点に配置された請求項に記載の太陽電池モジュールのリサイクル装置。 The recycling device for a solar cell module according to claim 7 , wherein the clamp portion is arranged at two points that are opposite to the moving direction of the arm portion and symmetrical with respect to the center line of the arm portion.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6905103B1 (en) * 2020-01-24 2021-07-21 Dowaエコシステム株式会社 Metal recovery method
JP2021197464A (en) * 2020-06-15 2021-12-27 ソーラーフロンティア株式会社 Dismantling method and dismantling tool of photoelectric conversion module
JP6964910B1 (en) * 2021-01-26 2021-11-10 株式会社ティービーエム Solar panel dismantling device
JP7066231B1 (en) 2021-04-01 2022-05-13 株式会社チヨダマシナリー Solar panel dismantling device
CN114618859B (en) * 2022-02-28 2023-06-06 武汉大学 Method for recycling waste crystalline silicon solar panels
CN116140327B (en) * 2023-03-24 2024-09-17 重庆中德未来工厂研究院 Portable photovoltaic intelligence recovery separation system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001148486A (en) 1999-11-19 2001-05-29 Sumitomo Wiring Syst Ltd Structure of wiring connection part of solar battery panel and outer connector for structure of wiring connection part
JP2015110201A (en) 2013-12-06 2015-06-18 三菱電機株式会社 Solar battery module recycling method
JP2017034004A (en) 2015-07-29 2017-02-09 三菱電機株式会社 Solar cell panel, solar cell module, manufacturing method for solar cell panel and manufacturing method for solar cell module
JP2017229211A (en) 2016-06-24 2017-12-28 株式会社エヌ・ピー・シー Frame separation device for solar cell panel
JP2018030123A (en) 2016-08-26 2018-03-01 東芝環境ソリューション株式会社 Method for disassembling solar cell module

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001148486A (en) 1999-11-19 2001-05-29 Sumitomo Wiring Syst Ltd Structure of wiring connection part of solar battery panel and outer connector for structure of wiring connection part
JP2015110201A (en) 2013-12-06 2015-06-18 三菱電機株式会社 Solar battery module recycling method
JP2017034004A (en) 2015-07-29 2017-02-09 三菱電機株式会社 Solar cell panel, solar cell module, manufacturing method for solar cell panel and manufacturing method for solar cell module
JP2017229211A (en) 2016-06-24 2017-12-28 株式会社エヌ・ピー・シー Frame separation device for solar cell panel
JP2018030123A (en) 2016-08-26 2018-03-01 東芝環境ソリューション株式会社 Method for disassembling solar cell module

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