JP7253661B2 - Processing method of solar cell module - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池モジュールの処理方法に関する。 The present invention relates to a method for processing a solar cell module.

太陽電池発電は、太陽光というクリーンエネルギーを利用し、環境負荷が小さいことから、再生可能エネルギーとして着目されている。この太陽電池発電に使用される太陽電池モジュールは、例えば、ガラス基板と、太陽電池セルを封止する封止材と、保護部材(いわゆるバックシート)と、太陽電池セルから配線される金属パターンと、封止材の周囲に設けられるフレーム部材と、を備えて構成される。 Solar cell power generation uses the clean energy of sunlight and has a small environmental load, so it is attracting attention as a renewable energy. The solar cell module used for this solar cell power generation includes, for example, a glass substrate, a sealing material for sealing the solar cells, a protective member (so-called back sheet), and a metal pattern wired from the solar cells. and a frame member provided around the encapsulant.

これまで太陽電池モジュールは、一定期間、使用された後に廃棄処分されていたが、近年、リサイクルの観点から有価金属を回収することが求められている。有価金属としては、金属パターンに含まれる銅や銀などがある。 In the past, solar cell modules were disposed of after being used for a certain period of time, but in recent years, it is required to recover valuable metals from the viewpoint of recycling. Valuable metals include copper and silver contained in the metal pattern.

そこで、太陽電池モジュールから有価金属を回収する方法として、例えば特許文献1が開示されている。特許文献1では、太陽電池モジュールを加熱して封止材や保護部材を除去したうえで、太陽電池セルを回収する方法が提案されている。 Therefore, for example, Patent Document 1 is disclosed as a method for recovering valuable metals from solar cell modules. Patent Literature 1 proposes a method of heating a solar cell module to remove a sealing material and a protective member, and then recovering the solar cells.

特開2015-71162号公報JP 2015-71162 A

ところで、太陽電池モジュールのリサイクル処理においては、金属リサイクルを目的とした有価金属の回収とともに、樹脂リサイクルを目的として異なる樹脂成分から形成される保護部材と封止材とを分別してそれぞれ回収することも求められている。この点、特許文献1の方法では、封止材や保護部材を熱処理でまとめて除去するため、これらを分別して回収並びにリサイクルすることは考慮されていない。 By the way, in the recycling of solar cell modules, in addition to recovering valuable metals for the purpose of metal recycling, it is also possible to separate and recover protective members and encapsulants formed from different resin components for the purpose of resin recycling. It has been demanded. In this regard, in the method of Patent Document 1, since the sealing material and the protective member are removed together by heat treatment, no consideration is given to collecting and recycling them separately.

また、特許文献1の方法では、熱処理が必要であるため、処理プロセスが煩雑となるばかりか、太陽電池モジュールを連続的にリサイクル処理することはコストの面から実施困難であった。 Moreover, the method of Patent Document 1 requires heat treatment, which not only complicates the treatment process, but also makes it difficult to continuously recycle the solar cell modules from the standpoint of cost.

本発明は、太陽電池モジュールから有価金属を回収するとともに異なる樹脂成分を種類ごとに分別して回収することを簡易なプロセスで行う技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique for recovering valuable metals from a solar cell module and separating and recovering different resin components by type in a simple process.

本発明者等は、熱処理などを伴わない処理方法について検討を行い、太陽電池モジュールを一部分解した中間体である太陽電池シート状構造物を処理対象とし、破砕処理を行うことに着目した。破砕処理で得られる破砕物には、太陽電池セルや金属パターンに由来する粉体、封止材や保護部材に由来する樹脂の粉体などが含まれることになる。これらの粉体は、由来する部材によって重さや帯電のしやすさや導電性がそれぞれ異なる。このことから、これらの粉体を部材の種類ごとに分離するには、破砕物に対して風力選別および静電選別を行うことが有効であることを見出した。 The present inventors have studied a processing method that does not involve heat treatment, etc., and focused on crushing a solar cell sheet-like structure, which is an intermediate product obtained by partially disassembling a solar cell module, as a processing target. The crushed material obtained by the crushing treatment includes powder derived from the solar cells and the metal pattern, resin powder derived from the sealing material and the protective member, and the like. These powders differ in weight, susceptibility to electrification, and conductivity depending on the member from which they are derived. From this, the inventors have found that it is effective to subject the crushed material to air sorting and electrostatic sorting in order to separate these powders according to the types of members.

以上の知見に基づいて創出されたのが以下の各態様である。 The following aspects were created based on the above findings.

本発明の第1の態様は、
太陽電池モジュールからガラス基板及びフレーム部材が取り除かれ、少なくとも、太陽電池セルと、前記太陽電池セルから配線される金属パターンと、これらを封止する樹脂製の封止材と、前記封止材の一方の面に設けられる樹脂製の保護部材と、を備える太陽電池シート状構造物を準備する準備工程と、
前記太陽電池シート状構造物を破砕し、各部材に由来する粉体を含む破砕物を形成する破砕工程と、
前記破砕物に対して静電選別および風力選別を施し、前記粉体を金属および樹脂の種類ごとに分離する分離工程と、を有する、
太陽電池モジュールの処理方法である。
A first aspect of the present invention is
The glass substrate and the frame member are removed from the solar cell module, and at least the solar cell, the metal pattern wired from the solar cell, the resin sealing material for sealing these, and the sealing material. A preparation step of preparing a solar cell sheet-like structure comprising a resin protective member provided on one surface;
A crushing step of crushing the solar cell sheet-like structure to form a crushed material containing powder derived from each member;
a separation step of subjecting the crushed material to electrostatic sorting and wind sorting, and separating the powder by type of metal and resin;
A processing method for a solar cell module.

本発明の第2の態様は、第1の態様において、
前記分離工程では、前記破砕物に含まれる粉体を風力選別により重量物とそれ以外の樹脂の軽量物とに分離した後、前記軽量物を静電選別することにより、体積抵抗率の小さい低絶縁粉体と体積抵抗率の比較的大きな高絶縁粉体とに分離する。
A second aspect of the present invention is, in the first aspect,
In the separation step, after the powder contained in the crushed material is separated into heavy materials and other lightweight materials of resin by wind separation, the light materials are electrostatically sorted to obtain low volume resistivity. It separates into insulating powder and highly insulating powder having a relatively high volume resistivity.

本発明の第3の態様は、
太陽電池モジュールからガラス基板及びフレーム部材が取り除かれ、少なくとも、太陽電池セルと、前記太陽電池セルから配線される金属パターンと、これらを封止する樹脂製の封止材と、前記封止材の一方の面に設けられる樹脂製の保護部材と、を備える太陽電池シート状構造物を準備する準備工程と、
前記太陽電池シート状構造物を破砕し、各部材に由来する粉体を含む破砕物を形成する破砕工程と、
前記破砕物を静電選別することにより、導電性粉体と、体積抵抗率の小さい低絶縁粉体と、体積抵抗率の比較的大きな高絶縁粉体とに分離する分離工程と、を有する、
太陽電池モジュールの処理方法である。
A third aspect of the present invention is
The glass substrate and the frame member are removed from the solar cell module, and at least the solar cell, the metal pattern wired from the solar cell, the resin sealing material for sealing these, and the sealing material. A preparation step of preparing a solar cell sheet-like structure comprising a resin protective member provided on one surface;
A crushing step of crushing the solar cell sheet-like structure to form a crushed material containing powder derived from each member;
A separation step of electrostatically sorting the crushed material into conductive powder, low-insulating powder with low volume resistivity, and high-insulating powder with relatively high volume resistivity,
A processing method for a solar cell module.

本発明の第4の態様は、第3の態様において、
前記分離工程後、前記低絶縁粉体および前記高絶縁粉体のそれぞれを風力選別により重量物と軽量物とに分離する。
A fourth aspect of the present invention is, in the third aspect,
After the separation step, each of the low-insulation powder and the high-insulation powder is separated into heavy weights and light weights by wind sorting.

本発明の第5の態様は、第1、第2、第4のいずれかの態様において、
前記分離工程では、風速を5m/s以上20m/s以下で風力選別を行う。
A fifth aspect of the present invention is any one of the first, second, and fourth aspects,
In the separation step, wind separation is performed at a wind speed of 5 m/s or more and 20 m/s or less.

本発明の第6の態様は、第1~第5のいずれかの態様において、
前記封止材がエチレン‐酢酸ビニル樹脂を含み、前記保護部材がポリエチレンテレフタレートを含む。
A sixth aspect of the present invention is any one of the first to fifth aspects,
The sealing material contains ethylene-vinyl acetate resin, and the protective member contains polyethylene terephthalate.

本発明の第7の態様は、第1~第6のいずれかの態様において、
前記分離工程では、電極に印加する電圧を10kV以上30kV以下として静電選別を行う。
A seventh aspect of the present invention is any one of the first to sixth aspects,
In the separation step, electrostatic selection is performed with a voltage of 10 kV or more and 30 kV or less applied to the electrodes.

本発明の第8の態様は、第1~第7のいずれかの態様において、
前記破砕工程では、前記太陽電池シート状構造物を前記破砕物の粒径が20mm以下となるように破砕する。
An eighth aspect of the present invention is any one of the first to seventh aspects,
In the crushing step, the solar cell sheet-like structure is crushed so that the particle size of the crushed material is 20 mm or less.

本発明によれば、太陽電池モジュールから有価金属を回収するとともに異なる樹脂成分を種類ごとに分別して回収することを簡易なプロセスで連続的に行うことができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to collect valuable metals from a solar cell module and separate and collect different resin components by type continuously in a simple process.

図1は、太陽電池モジュールの断面概略図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module. 図2は、太陽電池シート状構造物の断面概略図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a solar cell sheet-like structure.

<本発明の一実施形態>
以下、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの処理方法について説明する。本実施形態の処理方法は、準備工程、破砕工程および分離工程を有する。以下、各工程について詳述する。
<One embodiment of the present invention>
Hereinafter, a method for processing a solar cell module according to an embodiment of the present invention will be described. The processing method of this embodiment has a preparation step, a crushing step and a separation step. Each step will be described in detail below.

(準備工程)
まず、処理対象である太陽電池シート状構造物(以下、単にシート状構造物ともいう)を準備する。シート状構造物は、太陽電池モジュールからガラス基板およびフレーム部材を取り除いたものである。
(Preparation process)
First, a solar cell sheet-like structure (hereinafter also simply referred to as a sheet-like structure) to be processed is prepared. The sheet-like structure is obtained by removing the glass substrate and the frame member from the solar cell module.

太陽電池モジュール1は、例えば図1に示すように、複数の太陽電池セル11と、太陽電池セル11から配線される金属パターン12と、太陽電池セル11および金属パターン12を封止する樹脂製の封止材13と、封止材13の一方の面に設けられる樹脂製の保護部材14と、封止材13の他方の面に設けられるガラス基板15と、封止材13やガラス基板15などの積層体の周囲を囲むフレーム部材16と、を備えて構成される。 For example, as shown in FIG. 1, the solar battery module 1 includes a plurality of solar battery cells 11, a metal pattern 12 wired from the solar battery cells 11, and a resin material sealing the solar battery cells 11 and the metal pattern 12. A sealing material 13, a resin protective member 14 provided on one surface of the sealing material 13, a glass substrate 15 provided on the other surface of the sealing material 13, the sealing material 13, the glass substrate 15, and the like. and a frame member 16 surrounding the laminate.

太陽電池モジュール1において、太陽電池セル11は、例えばケイ素などを含む半導体から形成される。金属パターン12は、太陽電池セル11から配線される金属部材であって、例えば太陽電池セル11の表面に設けられる表面電極や太陽電池セル11の間を電気的に接続するバスバー電極を備えて構成される。金属パターン12は、例えば銅(Cu)や銀(Ag)などの有価金属を含み、表面電極は主にAgから形成され、バスバー電極は主にCuから形成される。封止材13は、例えばエチレン‐酢酸ビニル共重合体(EVA)やポリエチレンなどの樹脂から形成される。保護部材14は、封止材13とは異なる樹脂から形成され、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)やフッ素樹脂などの樹脂から形成される。ガラス基板15は例えばガラスから形成される。フレーム部材16は、例えば金属や樹脂などから形成される。 In the solar cell module 1, the solar cells 11 are made of a semiconductor containing silicon, for example. The metal pattern 12 is a metal member that is wired from the solar cell 11 , and includes, for example, a surface electrode provided on the surface of the solar cell 11 and a bus bar electrode that electrically connects between the solar cells 11 . be done. The metal pattern 12 contains a valuable metal such as copper (Cu) or silver (Ag), the surface electrodes are mainly made of Ag, and the busbar electrodes are mainly made of Cu. The sealing material 13 is made of resin such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) or polyethylene. The protective member 14 is made of a resin different from that of the sealing material 13, such as polyethylene terephthalate (PET) or fluorine resin. The glass substrate 15 is made of glass, for example. The frame member 16 is made of metal, resin, or the like, for example.

シート状構造物10は、太陽電池モジュール1からガラス基板15およびフレーム部材16が取り除かれて、図2のように構成される。具体的には、太陽電池セル11と、太陽電池セル11から配線される金属パターン12と、これら太陽電池セル11および金属パターン12を封止する封止材13と、封止材13の一方の面に設けられる保護部材14と、を備えて構成される。 The sheet-like structure 10 is configured as shown in FIG. 2 by removing the glass substrate 15 and the frame member 16 from the solar cell module 1 . Specifically, the solar battery cell 11, the metal pattern 12 wired from the solar battery cell 11, the sealing material 13 that seals the solar battery cell 11 and the metal pattern 12, and one of the sealing materials 13 and a protection member 14 provided on the surface.

なお、太陽電池モジュール1からのガラス基板15やフレーム部材16の除去方法は、特に限定されず、公知の方法を採用することができる。ガラス基板15の除去としては、例えばホットナイフ法やロール破砕法、ショットブラスト法などを用いることができる。 A method for removing the glass substrate 15 and the frame member 16 from the solar cell module 1 is not particularly limited, and a known method can be adopted. For removing the glass substrate 15, for example, a hot knife method, a roll crushing method, a shot blasting method, or the like can be used.

(破砕工程)
続いて、シート状構造物10を破砕する。これにより、各部材に由来する粉体を含む破砕物を得る。破砕物に含まれる粉体としては、太陽電池セル11に由来する半導体材料を含む粉体、金属パターン12に由来する有価金属を含む金属粉体、封止材13に由来する樹脂粉体、保護部材14に由来する樹脂粉体などがある。また場合によっては、封止材13と保護部材14とが接する箇所が破砕されて、封止材13の樹脂と保護部材14の樹脂とが接着した粉体などが混在することもある。
(Crushing process)
Subsequently, the sheet-like structure 10 is crushed. As a result, a crushed material containing powder derived from each member is obtained. The powders contained in the crushed material include powders containing semiconductor materials derived from the solar cells 11, metal powders containing valuable metals derived from the metal patterns 12, resin powders derived from the sealing material 13, protective There are resin powder derived from the member 14 and the like. In some cases, the portion where the sealing material 13 and the protective member 14 are in contact with each other may be crushed, and the resin of the sealing material 13 and the resin of the protective member 14 may be mixed together in the form of powder.

シート状構造物10の破砕においては、例えば樹脂のような軟質で粘りのある材料から形成される部材ほど、粗く破砕され、金属やSiのような硬くて脆い材料から形成される部材は、細かく破砕される傾向がある。具体的には、ケイ素を含む太陽電池セル11や有価金属を含む金属パターン12は細かく破砕されやすい。一方、樹脂から形成される封止材13や保護部材14などは、軟質であるため、粗く破砕される。つまり、シート状構造物10を構成する各部材は、その材質ごとに粒径の異なる粉体に破砕されることになる。このような破砕物によれば、後述の静電選別や風力選別で帯電差や比重差から各粉体を分別しやすくできる。 In the crushing of the sheet-like structure 10, for example, members made of a soft and sticky material such as resin are crushed coarsely, and members made of a hard and brittle material such as metal or Si are finely crushed. tend to be crushed. Specifically, solar cells 11 containing silicon and metal patterns 12 containing valuable metals are easily crushed into small pieces. On the other hand, the sealing material 13, the protective member 14, and the like made of resin are roughly crushed because they are soft. That is, each member constituting the sheet-like structure 10 is crushed into powders having different particle diameters depending on the material. According to such a crushed material, each powder can be easily sorted by electrostatic sorting or wind sorting, which will be described later, based on differences in electrification and specific gravities.

破砕物の大きさ(粒径)は、20mm以下が好ましく、15mm以下がより好ましく、10mm以下がさらに好ましい。破砕物をこのような大きさとすることにより、後述する分離工程で風力選別および静電選別を行うときに、粉体を比重差や帯電差で選別しやすくできる。なお、破砕物の大きさは、破砕方法により異なるが、処理コストを考慮した上で可能な限り小さくすることがよい。 The size (particle size) of the crushed material is preferably 20 mm or less, more preferably 15 mm or less, and even more preferably 10 mm or less. By setting the crushed material to such a size, the powder can be easily sorted by the specific gravity difference and the charge difference when wind sorting and electrostatic sorting are performed in the later-described separation step. Although the size of the crushed material varies depending on the crushing method, it is preferable to make it as small as possible in consideration of the processing cost.

破砕方法としては、シート状構造物10を構成する各部材を、その材質に応じた大きさとなるように破砕する観点からは、シート状構造物10にせん断作用を与えることができるせん断破砕が好ましい。使用する破砕機としては、例えば一軸破砕機や二軸破砕機など公知の破砕機を用いることができるが、一軸破砕機が好ましい。二軸破砕機では、破砕条件によっては破砕物が一様に細かく破砕されて、粒径が均一となりやすい。一方、一軸破砕機では、破砕が粗く、得られる破砕物の粒径が不均一で、粒度分布が広くなるように、破砕しやすい。そのため、一軸破砕機によれば、樹脂からなる封止材13や保護部材14を過度に細かく破砕することなく、太陽電池セル11、金属パターン12、封止材13および保護部材14を、それぞれの材質に応じた粒径に破砕させやすい。これにより、後述の分離工程で破砕物を各部材ごとに分別しやすくできる。 From the viewpoint of crushing each member constituting the sheet-like structure 10 so as to have a size corresponding to the material thereof, shear crushing capable of imparting a shearing action to the sheet-like structure 10 is preferable as the crushing method. . As the crusher to be used, for example, a known crusher such as a uniaxial crusher or a biaxial crusher can be used, but a uniaxial crusher is preferable. Depending on the crushing conditions, the twin-screw crusher may uniformly crush the crushed material finely, and the particle size tends to be uniform. On the other hand, with a uniaxial crusher, crushing is rough, and the grain size of the resulting crushed product is non-uniform, and the grain size distribution is wide. Therefore, according to the uniaxial crusher, the solar cell 11, the metal pattern 12, the sealing material 13 and the protective member 14 can be separated from each other without excessively finely crushing the sealing material 13 and the protective member 14 made of resin. It is easy to crush to a particle size according to the material. As a result, the crushed material can be easily sorted for each member in the later-described separation step.

一軸破砕機としては、刃の形状によって一軸カッターミルや一軸ハンマーミルなどがあるが、せん断破砕する観点から、一軸カッターミルが好ましい。 The uniaxial crusher includes a uniaxial cutter mill, a uniaxial hammer mill, and the like depending on the shape of the blade, but the uniaxial cutter mill is preferable from the viewpoint of shearing and crushing.

なお、破砕条件は、特に限定されず、破砕物の粒度分布が広くなるように、破砕機における刃の数、刃のクリアランス、および刃の回転数などを適宜調整するとよい。また、シート状構造物は一段階で破砕してもよく、一次破砕、二次破砕といったように多段階で徐々に破砕してもよい。 The crushing conditions are not particularly limited, and the number of blades in the crusher, the clearance between the blades, the number of rotations of the blades, etc. may be appropriately adjusted so that the particle size distribution of the crushed material is widened. Moreover, the sheet-like structure may be crushed in one step, or may be crushed gradually in multiple steps such as primary crushing and secondary crushing.

(分離工程)
続いて、破砕物に含まれる粉体を金属や樹脂の種類ごとに分離する。本実施形態では、破砕物に対して風力選別および静電選別を行う。以下では、破砕物に風力選別を行った後に静電選別を行う場合を例として説明する。
(Separation process)
Subsequently, the powder contained in the crushed material is separated according to the types of metals and resins. In this embodiment, the pulverized material is subjected to wind sorting and electrostatic sorting. In the following, an example will be described in which the electrostatic sorting is performed after the pulverized material is sorted by wind force.

(風力選別)
まず、破砕物に風力選別を行う。破砕物には重量の異なる粉体が含まれるので、破砕物に風を吹き付けることにより、重量物とそれよりも軽い軽量物とに分離することができる。ここでは、重量物として、太陽電池セル11に由来するケイ素などを含む粉体や金属パターン12に由来する有価金属を含む金属粉体が採取される。軽量物としては、封止材13や保護部材14に由来する樹脂粉体が採取される。
(Wind sorting)
First, the crushed material is subjected to wind sorting. Since the crushed material contains powders of different weights, it is possible to separate the heavy material from the lighter material by blowing air onto the crushed material. Here, as the heavy object, powder containing silicon derived from the solar cell 11 and metal powder containing valuable metal derived from the metal pattern 12 are collected. Resin powder originating from the sealing material 13 and the protective member 14 is collected as the lightweight material.

風力選別において、風速は特に限定されないが、金属粉体と樹脂粉体とを分離する観点からは、5m/s以上20m/s以下であることが好ましい。このような風速で風力選別を行うことにより、有価金属を多く含む粉体などを重量物として、樹脂粉体を軽量物としてより確実に分離することができる。なお、風速とは、粉体に当たる空気の速度を示す。 In the wind sorting, the wind speed is not particularly limited, but from the viewpoint of separating the metal powder and the resin powder, it is preferably 5 m/s or more and 20 m/s or less. By performing wind separation at such a wind speed, it is possible to more reliably separate powders containing a large amount of valuable metals as heavy weights and resin powders as light weights. Note that the wind speed indicates the speed of the air hitting the powder.

使用する風力選別機としては、特に限定されず、循環式、エアナイフ式、吹き上げ式、吸引式もしくは密閉式など公知の選別機を用いることができる。重量物を選択的かつ効率的に捕集する観点からは、循環式、吹上式および密閉式が好ましい。風力選別の代わりに重力や慣性力、遠心力などを用いた乾式または湿式分級(比重により選別する処理)を用いることもできるが、処理能力やコストの観点から風力選別が好ましい。 The wind sorter to be used is not particularly limited, and known sorters such as a circulation type, an air knife type, a blow-up type, a suction type, and a closed type can be used. From the viewpoint of selectively and efficiently collecting heavy objects, the circulation type, the blowing-up type and the closed type are preferable. Dry or wet classification (processing for sorting by specific gravity) using gravity, inertial force, centrifugal force, etc. can be used instead of air separation, but air separation is preferable from the viewpoint of processing capacity and cost.

(静電選別)
次に、風力選別で得られた軽量物に静電選別装置を用いて静電選別を行う。本実施形態では、軽量物が樹脂を含むため、軽量物をコロナ放電により帯電させた後、軽量物に含まれる樹脂の帯電性や導電性の違いから、軽量物を樹脂の種類ごとに分別する。
(electrostatic sorting)
Next, the lightweight material obtained by the wind sorting is subjected to electrostatic sorting using an electrostatic sorter. In this embodiment, since the lightweight objects contain resin, after the lightweight objects are charged by corona discharge, the lightweight objects are sorted according to the type of resin based on the difference in chargeability and conductivity of the resin contained in the lightweight objects. .

静電選別装置としては、従来公知の装置を用いることができる。例えば、回転可能に支持される接地金属ドラム電極と、接地金属ドラム電極に対向して設けられる針状または刃状の高電圧電極と、接地金属ドラム電極の回転方向において高電圧電極の下流側に、接地金属ドラム電極に対向して設けられる静電電極と、接地金属ドラム電極に付着する粉体を取り除くブラシと、選別された粉体を別々に収容する分離容器と、を備える静電選別装置を用いることができる。 A conventionally known device can be used as the electrostatic sorting device. For example, a ground metal drum electrode rotatably supported, a needle-like or blade-like high voltage electrode provided facing the ground metal drum electrode, and a high voltage electrode downstream of the high voltage electrode in the rotation direction of the ground metal drum electrode. an electrostatic sorting device comprising: an electrostatic electrode provided facing a grounded metal drum electrode; a brush for removing powder adhering to the grounded metal drum electrode; and a separation container for separately storing the sorted powder. can be used.

静電選別装置において、まず、接地金属ドラム電極と高電圧電極との間に電圧を印加してコロナ放電を発生させる。続いて、選別する対象物(ここでは軽量物)を接地金属ドラム電極上に供給して搬送する。対象物を高電圧電極下の領域に搬送し、高電圧電極と同じ符号に帯電させる。帯電した対象物は、接地金属ドラムの回転に伴い気体イオンの付与領域から離れたときに、対象物の導電性に応じた速度で接地金属ドラムに電荷を放出する。導電性の対象物は素早く電荷を放出し、電気的に中性となり接地金属ドラム電極から脱離して落下する。対象物が高い導電性を有する場合は、対象物は接地金属ドラムの有する反対符号に帯電し、接地金属ドラムと同じ符号同士の反発により接地金属ドラムから接地金属ドラムの回転方向に跳躍し、跳躍方向に設置した高電圧の静電電極に吸引されながら落下する。一方、非導電性の対象物は接地金属ドラムへの電荷の放出が起こりにくく、接地金属ドラムの有する反対符号に引き付けられ、接地金属ドラムに付着したまま接地金属ドラムとともに回転する。接地金属ドラムとともに回転した対象物は接地金属ドラムに取り付けられたブラシによって物理的に取り除かれる。 In an electrostatic sorting apparatus, first, a voltage is applied between a grounded metal drum electrode and a high voltage electrode to generate corona discharge. Subsequently, an object to be sorted (here, a lightweight object) is fed onto the grounded metal drum electrode and conveyed. An object is transported to the area under the high voltage electrode and charged to the same sign as the high voltage electrode. The charged object releases charge to the grounded metal drum at a rate that depends on the conductivity of the object as the grounded metal drum rotates away from the gas ion application area. A conductive object quickly releases its charge, becomes electrically neutral, detaches from the grounded metal drum electrode, and falls. When the object has high conductivity, the object is charged with the opposite sign of the grounded metal drum, and jumps from the grounded metal drum in the rotation direction of the grounded metal drum due to repulsion between the same signs as the grounded metal drum. It falls while being attracted by a high-voltage electrostatic electrode installed in the direction. On the other hand, a non-conductive object is less likely to release charge to the grounded metal drum, is attracted to the opposite sign of the grounded metal drum, and rotates with the grounded metal drum while remaining adhered to the grounded metal drum. Objects rotated with the grounded metal drum are physically removed by brushes attached to the grounded metal drum.

具体的には、軽量物には、主に、封止材13に由来する樹脂粉体と、保護部材14に由来する樹脂粉体が含まれる。封止材13に由来する樹脂粉体と、保護部材14に由来する樹脂粉体とは、異なる樹脂から構成されているので、体積抵抗率が異なり、帯電のしやすさ並びに導電性が異なる。そのため、軽量物を静電選別することにより、封止材13に由来する樹脂粉体と保護部材14に由来する樹脂粉体とを、帯電性の差並びに導電性の差から、体積抵抗率の小さな低絶縁粉体と、体積抵抗率の比較的大きな高絶縁粉体とに分離することができる。つまり、軽量物を、封止材13や保護部材14の樹脂の種類ごとに分離することができる。なお、封止材13の樹脂と保護部材14の樹脂とが接着した粉体は、低絶縁粉体と高絶縁粉体の双方に分類される。もしくは、低絶縁粉体と高絶縁粉体の中間の性質を有する粉体として、これらとは別に分離回収してもよい。 Specifically, the lightweight material mainly includes resin powder derived from the sealing material 13 and resin powder derived from the protective member 14 . Since the resin powder derived from the sealing material 13 and the resin powder derived from the protective member 14 are made of different resins, they have different volume resistivities, different easiness of electrification, and different conductivity. Therefore, by electrostatically sorting the lightweight materials, the resin powder derived from the sealing material 13 and the resin powder derived from the protective member 14 can be distinguished from each other by the difference in the chargeability and the conductivity. It can be separated into small low-insulating powder and high-insulating powder with relatively high volume resistivity. In other words, lightweight objects can be separated according to the type of resin of the sealing material 13 and the protective member 14 . The powder obtained by bonding the resin of the sealing material 13 and the resin of the protective member 14 is classified into both low-insulation powder and high-insulation powder. Alternatively, a powder having properties intermediate between those of the low-insulation powder and the high-insulation powder may be separated and collected separately from these.

低絶縁粉体および高絶縁粉体は、封止材13および保護部材14を形成する樹脂の種類によって変化する。例えば封止材13がEVA、保護部材14がPETからなる場合、PETはEVAよりも帯電しやすく導電性が低い(高絶縁である)ため、保護部材14に由来する粉体は高絶縁粉体として、封止材13に由来する粉体は低絶縁粉体として、分離されることになる。 Low-insulating powder and high-insulating powder vary depending on the type of resin forming sealing material 13 and protective member 14 . For example, when the sealing material 13 is made of EVA and the protective member 14 is made of PET, the powder derived from the protective member 14 is highly insulating powder because PET is more easily charged and has lower conductivity (higher insulation) than EVA. As a result, the powder derived from the sealing material 13 is separated as low-insulation powder.

静電分離できる樹脂粉体としては、体積抵抗率が1.0×10[Ω・cm]以上1.0×1019[Ω・cm]以下のものである。また、低絶縁粉体と高絶縁粉体とを効率よく静電選別する観点からは、高絶縁粉体の体積抵抗率が低絶縁粉体の1.0×10倍以上であることが好ましい。これらの粉体の体積抵抗率が乖離するほど、効率よく静電分離することができためである。なお、封止材13や保護部材14に使用される樹脂の体積抵抗率は以下のとおりである。EVAは1.5×10[Ω・cm]、ポリエチレン樹脂は1.0×1016[Ω・cm]、PETは1.0×1019[Ω・cm]、フッ素樹脂は2.0×1014[Ω・cm]である。 The resin powder that can be electrostatically separated has a volume resistivity of 1.0×10 8 [Ω·cm] or more and 1.0×10 19 [Ω·cm] or less. From the viewpoint of efficient electrostatic separation of low-insulation powder and high-insulation powder, the volume resistivity of the high-insulation powder is preferably 1.0×10 3 times or more that of the low-insulation powder. . This is because the more the volume resistivities of these powders deviate, the more efficiently the electrostatic separation can be performed. In addition, the volume resistivity of the resin used for the sealing material 13 and the protective member 14 is as follows. EVA is 1.5×10 8 [Ω・cm], polyethylene resin is 1.0×10 16 [Ω・cm], PET is 1.0×10 19 [Ω・cm], fluororesin is 2.0× 10 14 [Ω·cm].

静電選別の際に印加する電圧は、封止材13に由来する樹脂粉体と保護部材14に由来する樹脂粉体とを帯電性や導電性の差(体積抵抗率の差)で高絶縁粉体と低絶縁粉体とに分離できるように適宜設定すればよく、特に限定されない。電極間でコロナ放電を十分に発生させて、選別する対象物に十分に電荷を付与する観点からは電極間に印加する電圧は5kV以上とすることが好ましい。一方、印加電圧が過度に高くなるとスパークが発生するおそれがあり、かつ高絶縁粉体も低絶縁粉体も接地金属ドラムに付着してしまうため選別の効率の観点から好ましくないが、接地金属ドラムと高電圧電極との距離を延ばしたり、選別する対象物の性状や形状が変化することにより、印加電圧の最大値の許容範囲は変動する。封止材13や保護部材14を構成する樹脂に由来する粉体を選別するには、印加電圧としては10kV以上30kV以下であることがより好ましい。 The voltage applied during electrostatic sorting is such that the resin powder derived from the sealing material 13 and the resin powder derived from the protective member 14 are highly insulated due to the difference in chargeability and conductivity (difference in volume resistivity). There is no particular limitation as long as it is appropriately set so that the powder and the low-insulation powder can be separated. The voltage applied between the electrodes is preferably 5 kV or more from the viewpoint of sufficiently generating corona discharge between the electrodes and sufficiently applying electric charges to the objects to be sorted. On the other hand, if the applied voltage is excessively high, sparks may occur, and both the high-insulation powder and the low-insulation powder adhere to the grounded metal drum. The permissible range of the maximum value of the applied voltage fluctuates due to the extension of the distance between the high-voltage electrode and the change in the properties and shapes of the objects to be sorted. In order to sort out the powder derived from the resin forming the sealing material 13 and the protective member 14, the applied voltage is more preferably 10 kV or more and 30 kV or less.

なお、針状または刃状の高電圧電極並び高電圧静電電極の接地金属ドラム電極からの距離や設置角度、接地金属ドラム電極の回転速度は特に限定されず、適宜変更することができる。例えば、接地金属ドラム電極の回転速度は10rpm~60rpm、針状または刃状の高電圧電極と接地金属ドラム電極との距離は0.5cm~5cm、高電圧静電電極と接地金属ドラムとの距離は3cm~20cm、針状または刃状の高電圧電極並びに高電圧静電電極の設置角度は接地金属ドラムの水平方向を軸の基準として+90度~-90度の範囲で調整が可能である。なお、電極に印加する電圧を10kV以上30kV以下とした本静電選別の実施においては、回転ドラム電極の回転速度は10rpm~30rpm、針状または刃状の高電圧電極と接地金属ドラム電極との距離は1cm~2cm、高電圧静電電極と接地金属ドラムとの距離は5cm~10cm、針状または刃状の高電圧電極の設置角度は接地金属ドラムの水平方向を軸の基準として+40度~+50度、高電圧静電電極の設置角度は接地金属ドラムの水平方向を軸の基準として0度~+30度の範囲に調整するとよい。なお電極に印加する電圧を変更した場合は各最適条件も変更となる。 The distance and installation angle of the needle-like or blade-like high-voltage electrode and the high-voltage electrostatic electrode from the grounded metal drum electrode and the rotation speed of the grounded metal drum electrode are not particularly limited and can be changed as appropriate. For example, the rotation speed of the ground metal drum electrode is 10 rpm to 60 rpm, the distance between the needle-like or blade-like high voltage electrode and the ground metal drum electrode is 0.5 cm to 5 cm, and the distance between the high voltage electrostatic electrode and the ground metal drum. is 3 cm to 20 cm, and the installation angle of the needle-like or blade-like high voltage electrode and the high voltage electrostatic electrode can be adjusted in the range of +90° to -90° with the horizontal direction of the grounded metal drum as the reference of the axis. In addition, in the implementation of this electrostatic sorting in which the voltage applied to the electrode is 10 kV or more and 30 kV or less, the rotation speed of the rotating drum electrode is 10 rpm to 30 rpm, and the needle-like or blade-like high voltage electrode and the ground metal drum electrode The distance is 1 cm to 2 cm, the distance between the high voltage electrostatic electrode and the grounded metal drum is 5 cm to 10 cm, and the installation angle of the needle-like or blade-like high voltage electrode is +40 degrees or more with the horizontal direction of the grounded metal drum as the reference. +50 degrees, and the installation angle of the high-voltage electrostatic electrode should be adjusted in the range of 0 degrees to +30 degrees with the horizontal direction of the grounded metal drum as the reference of the axis. When the voltage applied to the electrodes is changed, each optimum condition is also changed.

また、静電選別は、操作を1回だけでなく、複数回行ってもよい。例えば、静電選別で得られた、低絶縁粉体および高絶縁粉体をそれぞれ静電選別してもよい。複数回の実施を行う上では、静電選別装置の下部に設置した複数の分離容器を使用する。接地金属ドラム電極から跳躍し、高電圧静電電極に吸引されながら落下する粉体を回収する分離容器、接地金属ドラム電極から脱離して落下する粉体を回収する分離容器、接地金属ドラム電極に付着したまま接地金属ドラムとともに回転し、接地金属ドラムに取り付けられたブラシによって物理的に取り除かれて落下する粉体を回収する分離容器を使用することで、静電選別後の粉体を分離して回収することが可能となる。なお、接地金属ドラム電極から脱離して落下する粉体を回収する分離容器と接地金属ドラムに取り付けられたブラシによって物理的に取り除かれて落下する粉体を回収する分離容器の間にも分離容器を設置し、封止材13の樹脂と保護部材14の樹脂とが接着した粉体で、帯電しやすく非導電性の粉体と帯電しにくく導電性の粉体の双方に分類される粉体を回収することが可能である。 In addition, the electrostatic sorting operation may be performed not only once but also multiple times. For example, each of low-insulation powder and high-insulation powder obtained by electrostatic screening may be electrostatically screened. When carrying out multiple times, multiple separation vessels installed at the bottom of the electrostatic sorting device are used. A separation container that collects powder that jumps from a grounded metal drum electrode and falls while being attracted by a high-voltage electrostatic electrode, a separation container that collects powder that detaches and falls from the grounded metal drum electrode, and a grounded metal drum electrode. The powder after electrostatic sorting is separated by using a separation container that rotates with the grounded metal drum while remaining attached and collects the falling powder that is physically removed by a brush attached to the grounded metal drum. It is possible to collect In addition, there is also a separation container between the separation container for collecting the powder that detaches and falls from the grounded metal drum electrode and the separation container for collecting the powder that is physically removed and dropped by the brush attached to the grounded metal drum. is installed, and the resin of the sealing material 13 and the resin of the protective member 14 are adhered to each other. can be recovered.

以上により、太陽電池モジュール1に含まれる有価金属と、封止材13を形成する樹脂と、保護部材14を形成する樹脂とを、種類ごとに分別して回収することができる。 As described above, the valuable metals contained in the solar cell module 1, the resin forming the encapsulant 13, and the resin forming the protective member 14 can be sorted by type and collected.

<本実施形態に係る効果>
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。
<Effects of this embodiment>
According to this embodiment, one or more of the following effects can be obtained.

本実施形態では、ガラス基板15やフレーム部材16を除去したシート状構造物10を破砕し、その破砕物に風力選別および静電選別を行っている。まず、処理対象をシート状構造物10とすることにより、ガラス基板15やフレーム部材16に由来する成分を分離している。続いて、破砕物を風力選別することにより、太陽電池セル11に由来するケイ素や金属パターン12に由来する有価金属を重量物として回収することができる。また、風力選別で得られる軽量物を静電選別することにより、少なくとも封止材13に由来する樹脂粉体と保護部材14に由来する樹脂粉体とを、帯電性の差並びに導電性の差により、低絶縁粉体および高絶縁粉体として分離することができる。このように、本実施形態の処理方法によれば、太陽電池モジュール1から有価金属を回収するとともに、封止材13と保護部材14とを分別して回収することができる。 In this embodiment, the sheet-like structure 10 from which the glass substrate 15 and the frame member 16 have been removed is crushed, and the crushed material is subjected to air separation and electrostatic separation. First, by using the sheet-like structure 10 as the object to be processed, the components derived from the glass substrate 15 and the frame member 16 are separated. Subsequently, by sorting the crushed material by wind power, silicon derived from the solar cell 11 and valuable metal derived from the metal pattern 12 can be recovered as heavy materials. In addition, by electrostatically sorting the lightweight materials obtained by the wind sorting, at least the resin powder derived from the sealing material 13 and the resin powder derived from the protective member 14 are separated from each other in chargeability and conductivity. can be separated into low-insulation powder and high-insulation powder. As described above, according to the processing method of the present embodiment, the valuable metal can be recovered from the solar cell module 1, and the encapsulant 13 and the protective member 14 can be separated and recovered.

また、本実施形態の処理方法によれば、シート状構造物10を破砕して破砕物を風力選別や静電選別することで有価金属と樹脂とを機械的に分離することができる。そのため、熱処理や化学処理を使用する処理方法と比べてプロセスを簡略にすることができる。しかも、破砕・風力選別・静電選別を連続的に行うことができるので、多量のシート状構造物10を連続的に効率よく処理することができる。 Further, according to the processing method of the present embodiment, the sheet-like structure 10 is crushed and the crushed material is sorted by wind or electrostatic separation, thereby mechanically separating the valuable metal and the resin. Therefore, the process can be simplified compared to treatment methods using heat treatment or chemical treatment. Moreover, since the crushing, the wind separation, and the electrostatic separation can be performed continuously, a large amount of the sheet-like structure 10 can be processed continuously and efficiently.

また、静電選別で印加する電圧は、10kV以上30kV以下とすることが好ましい。この電圧の範囲内で、コロナ放電を生じさせつつも、過度な印加電圧によるスパークの発生を抑制することができる。しかも、軽量物を静電選別したときに、低絶縁粉体と高絶縁粉体とを好適に分離することができる。また、このような印加電圧によれば、EVAを含む樹脂粉体を低絶縁粉体として、PETを含む樹脂粉体を高絶縁粉体として、より確実に分離することができる。 Moreover, the voltage applied in the electrostatic sorting is preferably 10 kV or more and 30 kV or less. Within this voltage range, it is possible to suppress generation of sparks due to excessive applied voltage while generating corona discharge. Moreover, when the lightweight objects are electrostatically sorted, the low-insulation powder and the high-insulation powder can be preferably separated. Further, with such an applied voltage, resin powder containing EVA can be separated as low-insulating powder, and resin powder containing PET can be more reliably separated as high-insulating powder.

また、風力選別で破砕物に吹き付ける風の風速を5m/s以上20m/s以下とすることが好ましい。このような風速とすることにより、有価金属を含む重量物と、封止材13や保護部材14に由来する樹脂を含む軽量物とを、より確実に分離することができる。 Moreover, it is preferable that the wind speed of the wind blowing on the crushed objects in the wind sorting is 5 m/s or more and 20 m/s or less. With such a wind speed, heavy objects containing valuable metals and light objects containing resin derived from the sealing material 13 and the protective member 14 can be more reliably separated.

また、シート状構造物10は、破砕物の粒径が20mm以下となるように破砕することが好ましい。このような粒径とすることにより、風力選別や静電選別の際に粉体の比重差や帯電性の差並びに導電性の差でより確実に分離することができる。 Moreover, the sheet-like structure 10 is preferably crushed so that the particle size of the crushed material is 20 mm or less. By using such a particle size, it is possible to more reliably separate powders by the difference in specific gravity, chargeability and conductivity during air separation or electrostatic separation.

<他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
<Other embodiments>
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

上述の実施形態では、太陽電池シート状構造物10が封止材13および保護部材14を備え、2種の樹脂を含む場合について説明したが、これら以外に樹脂製の部材を備えてもよい。例えば、保護部材14が単一の樹脂ではなく、2種以上の樹脂層を積層させて構成され、破砕物に3種以上の樹脂粉体が混在することがある。このような場合、破砕物に含まれる3種以上の樹脂を分別するために、印加する電圧などの静電選別の条件を適宜変更して静電選別を2回以上行ってもよい。 In the above-described embodiment, the solar cell sheet-like structure 10 includes the encapsulant 13 and the protective member 14, and includes two types of resin. However, other resin members may be included. For example, the protective member 14 may be constructed by laminating two or more resin layers instead of a single resin, and three or more resin powders may be mixed in the crushed material. In such a case, in order to separate three or more types of resins contained in the crushed material, electrostatic separation may be performed twice or more by appropriately changing the electrostatic separation conditions such as the applied voltage.

また、上述の実施形態では、分離工程として、まず風力選別を行い、その後、静電選別を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、破砕物をそのまま静電選別してもよい。好ましくは静電選別により分離された粉体のそれぞれに風力選別を行ってもよい。この点につき、以下に具体的に説明する。 Further, in the above-described embodiment, as the separation step, the case where the air separation is first performed and then the electrostatic separation is performed has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the crushed material may be subjected to electrostatic screening as it is. Pneumatic sorting may be performed on each of the powders preferably separated by electrostatic sorting. This point will be specifically described below.

破砕物には、上述したように、太陽電池セル11、金属パターン12、封止材13および保護部材14に由来する粉体が混在している。この破砕物について、少なくとも封止材13に由来する樹脂粉体と保護部材14に由来する樹脂粉体とを分離できるように電極間の電圧を設定して静電選別を行う。これにより、まず、太陽電池セル11や金属パターン12に由来する粉体群は、特に導電性が高いことから、接地金属ドラム電極から跳躍し、静電電極に吸引されながら落下し、分離される。続いて、封止材13に由来する樹脂粉体を含む粉体群と保護部材14に由来する樹脂粉体を含む粉体群のうち、導電性が比較的高く低絶縁のものが低絶縁粉体として分離される。
最後に、高絶縁のものが高絶縁粉体として分離されることになる。具体的には、封止材13がEVAからなり、保護部材14がPETからなる場合であれば、まず、金属粉体が分離され、続いて、封止材13に由来する樹脂粉体が低絶縁粉体として分離され、最後に、保護部材14に由来する樹脂粉体が高絶縁粉体として分離される。このように、破砕物をそのまま静電選別することにより、導電性粉体と低絶縁粉体と高絶縁粉体とを分離することができる。
The crushed material contains powder derived from solar cells 11, metal patterns 12, sealing material 13, and protective member 14, as described above. The crushed material is electrostatically sorted by setting the voltage between the electrodes so that at least the resin powder derived from the sealing material 13 and the resin powder derived from the protective member 14 can be separated. As a result, first, the powder group derived from the solar cell 11 and the metal pattern 12, which has particularly high conductivity, jumps from the grounded metal drum electrode, falls while being attracted to the electrostatic electrode, and is separated. . Subsequently, among the powder group containing the resin powder derived from the sealing material 13 and the powder group containing the resin powder derived from the protective member 14, the powder having relatively high conductivity and low insulation is the low insulation powder. Separated as a body.
Finally, the high insulation will be separated as a high insulation powder. Specifically, when the sealing material 13 is made of EVA and the protective member 14 is made of PET, the metal powder is first separated, and then the resin powder derived from the sealing material 13 is reduced. Insulating powder is separated, and finally, resin powder derived from the protective member 14 is separated as highly insulating powder. In this way, by electrostatically sorting the crushed material as it is, the conductive powder, the low-insulation powder, and the high-insulation powder can be separated.

続いて、静電選別で分離された低絶縁粉体と高絶縁粉体のそれぞれを風力選別することが好ましい。静電選別により太陽電池セル11や金属パターン12に由来する粉体は、上述の静電選別により分離されるが、低絶縁粉体や高絶縁粉体へと混入することがあるためである。低絶縁粉体および高絶縁粉体のそれぞれに風力選別をすることにより、金属パターン12に由来する粉体などを重量物として、樹脂からなる粉体を軽量物として、それぞれ分離することができる。以上のように、上述の実施形態と同様に、有価金属を回収しつつ、封止材13と保護部材14とを分別して回収することができる。 Subsequently, it is preferable to wind-screen each of the low-insulation powder and the high-insulation powder separated by electrostatic screening. This is because the powder derived from the solar cell 11 and the metal pattern 12 is separated by the above-described electrostatic separation, but may be mixed with the low-insulation powder and the high-insulation powder. By subjecting each of the low-insulation powder and the high-insulation powder to air sorting, it is possible to separate the powder derived from the metal pattern 12 as a heavy material and the resin powder as a light material. As described above, the sealing material 13 and the protective member 14 can be separately recovered while recovering valuable metals, similarly to the above-described embodiment.

次に、本発明について実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。 EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
処理対象として、太陽電池モジュールからガラス基板およびフレーム部材を取り除いた太陽電池シート状構造物(PVシート)を準備した。PVシートにおいて、封止材はEVA樹脂製であり、保護部材はPET製であった。続いて、ナゲット機を用いてPVシートを破砕した。このとき、破砕物が3mmスクリーンを通過するまで破砕を行い、通過しない場合は繰り返し処理した。なお、ナゲット機としては、一軸カッターミルの「SKC-25-540L」を用いた。破砕条件として、刃の数は45個、クリアランスは2mm程度、刃の回転数は630rpmに調整した。また、風力選別機としては「APS-250RB」を用いた。
(Example 1)
As an object to be treated, a solar cell sheet-like structure (PV sheet) was prepared by removing the glass substrate and the frame member from the solar cell module. In the PV sheet, the sealing material was made of EVA resin, and the protective member was made of PET. Subsequently, the PV sheet was crushed using a nugget machine. At this time, the crushed material was crushed until it passed through a 3 mm screen, and when it did not pass, the treatment was repeated. As the nugget machine, a uniaxial cutter mill "SKC-25-540L" was used. As crushing conditions, the number of blades was adjusted to 45, the clearance was about 2 mm, and the rotation speed of the blades was adjusted to 630 rpm. In addition, "APS-250RB" was used as the wind sorter.

続いて、粒径が3mm以下のPVシート破砕物に対して風速20m/sで風力選別を行った。これにより、重量物と軽量物とに分離した。重量物には、主に、有価金属や太陽電池セルに由来する粉体が含まれていた。軽量物には、封止材に由来するEVA粉体(黒色)や保護部材に由来するPET粉体(白色)などが含まれていた。 Subsequently, the crushed PV sheets having a particle size of 3 mm or less were subjected to wind separation at a wind speed of 20 m/s. As a result, heavy items and light items were separated. The heavy objects mainly contained valuable metals and powder derived from solar cells. The lightweight materials included EVA powder (black) derived from the sealing material, PET powder (white) derived from the protective member, and the like.

続いて、樹脂粉体が含まれる軽量物に静電選別を行った。具体的には、静電選別装置を用いて、印加電圧19kV、ドラム回転数20rpmの条件で静電選別を行った。これにより、まず、帯電しにくく導電性の粉体、つまり低絶縁粉体としてEVA粉体を接地金属ドラム電極から脱離させて落下させることで、接地金属ドラム電極の下方に設置した分離容器で分離回収した。続いて、帯電しやすく非導電性の粉体、つまり高絶縁粉体としてPET粉体を接地金属ドラムに付着したまま接地金属ドラムとともに回転させ、接地金属ドラムに取り付けられたブラシによって物理的に取り除き、ブラシの下方に設置した分離容器で分離回収した。また、各分離容器に回収した粉体に静電選別を行うことを3回繰り返し、低絶縁粉体および高絶縁粉体をそれぞれ捕集した。 Subsequently, the lightweight material containing the resin powder was subjected to electrostatic sorting. Specifically, using an electrostatic sorting apparatus, electrostatic sorting was performed under the conditions of an applied voltage of 19 kV and a drum rotation speed of 20 rpm. As a result, first, EVA powder, which is difficult to be charged and is electrically conductive, that is, as low-insulating powder, is detached from the grounded metal drum electrode and dropped into a separation container installed below the grounded metal drum electrode. collected separately. Subsequently, the easily charged non-conductive powder, that is, the PET powder as a highly insulating powder, is rotated with the grounded metal drum while remaining adhered to the grounded metal drum, and is physically removed by a brush attached to the grounded metal drum. , separated and collected in a separation container installed below the brush. Also, the powder collected in each separation container was subjected to electrostatic sorting three times to collect low-insulation powder and high-insulation powder, respectively.

本実施例において樹脂を種類ごとに分離できることを確認すべく、以下のような評価を行った。具体的には、静電選別前の軽量物、軽量物を静電分離した際に接地金属ドラム電極から落下した落下サンプル、接地金属ドラム電極に付着したままでブラシにより回収された付着サンプルのそれぞれについて、低絶縁粉体であるEVA粉体と、高絶縁粉体であるPET粉体との比率を求めた。この比率は、各サンプルに画像解析を行い、白色であるPET粉体を白色領域とし、黒色であるEVA粉体を黒色領域とみなして、各領域の面積の比率から算出した。 In order to confirm that the resin can be separated by type in this example, the following evaluation was performed. Specifically, the light weight before electrostatic sorting, the sample that fell from the grounded metal drum electrode during the electrostatic separation of the light weight, and the adhered sample collected by the brush while adhering to the grounded metal drum electrode. , the ratio of EVA powder, which is a low-insulation powder, to PET powder, which is a high-insulation powder, was obtained. This ratio was calculated from the area ratio of each region by performing image analysis on each sample, regarding the white PET powder as a white region and the black EVA powder as a black region.

その結果、静電選別前の軽量物には、単位面積当たりに、PET粉体が6%、EVA粉体が94%の比率で存在していることが確認された。また落下サンプルには、単位面積当たりに、PET粉体が1%、EVA粉体が99%の比率で存在していることが確認された。また付着サンプルには、単位面積当たりに、PET粉体が8%、EVA粉体が92%の比率で存在していることが確認された。PET粉体の比率について、落下サンプルで1%と低くする一方で、付着サンプルで8%と高くできること、また、付着サンプルでの比率を静電分離前の軽量物に含まれる比率(6%)よりも高くして、PET粉体を濃縮できていることから、PET粉体を高絶縁粉体として効率よく分離できることが確認された。 As a result, it was confirmed that the lightweight material before electrostatic sorting contained PET powder at a ratio of 6% and EVA powder at a ratio of 94% per unit area. It was also confirmed that the dropped sample contained 1% PET powder and 99% EVA powder per unit area. It was also confirmed that the attached sample contained 8% PET powder and 92% EVA powder per unit area. The ratio of PET powder can be as low as 1% in the falling sample, and as high as 8% in the adhered sample. It was confirmed that the PET powder can be efficiently separated as a highly insulating powder because the PET powder can be concentrated by setting the height higher than the above.

1 太陽電池モジュール
10 太陽電池シート状構造物
11 太陽電池セル
12 金属パターン
13 封止材
14 保護部材
15 ガラス基板
16 フレーム部材

Reference Signs List 1 solar cell module 10 solar cell sheet structure 11 solar cell 12 metal pattern 13 sealing material 14 protective member 15 glass substrate 16 frame member

Claims (6)

太陽電池モジュールからガラス基板及びフレーム部材が取り除かれ、少なくとも、太陽電池セルと、前記太陽電池セルから配線される金属パターンと、これらを封止する樹脂製の封止材と、前記封止材の一方の面に設けられる樹脂製の保護部材と、を備える太陽電池シート状構造物を準備する準備工程と、
前記太陽電池シート状構造物を一軸破砕機によりせん断破砕することで、各部材をその材質に応じた大きさに破砕し、各部材に由来する粉体を含む破砕物を形成する破砕工程と、
前記破砕物に対して静電選別および風力選別を施し、前記粉体を金属および樹脂の種類ごとに分離する分離工程と、を有し、
前記破砕物は、前記太陽電池セルに由来する半導体材料を含む粉体、前記金属パターンに由来する金属粉体、前記封止材に由来するエチレン‐酢酸ビニル共重合体及びポリエチレンの少なくとも1種を含む樹脂粉体、および前記保護部材に由来するポリエチレンテレフタレート及びフッ素樹脂の少なくとも1種を含む樹脂粉体を含み、各粉体がその材質に応じた大きさを有し、
前記分離工程では、前記破砕物にそのまま風力選別を施し、前記破砕物に含まれる粉体を風力選別により重量に応じて重量物と、前記封止材に由来する樹脂粉体と前記保護部材に由来する樹脂粉体とを含む軽量物とに分離した後、前記軽量物をコロナ放電による静電選別を行うことで、前記封止材に由来する樹脂粉体と前記保護部材に由来する樹脂粉体とを帯電性および導電性の差に応じて分離する、
太陽電池モジュールの処理方法。
The glass substrate and the frame member are removed from the solar cell module, and at least the solar cell, the metal pattern wired from the solar cell, the resin sealing material for sealing these, and the sealing material. A preparation step of preparing a solar cell sheet-like structure comprising a resin protective member provided on one surface;
A crushing step of shearing and crushing the solar cell sheet-like structure with a uniaxial crusher to crush each member into a size corresponding to its material, and forming a crushed material containing powder derived from each member;
a separation step of subjecting the crushed material to electrostatic sorting and wind sorting, and separating the powder by type of metal and resin;
The crushed material contains at least one of powder containing a semiconductor material derived from the solar cell, metal powder derived from the metal pattern, ethylene-vinyl acetate copolymer derived from the sealing material, and polyethylene. and resin powder containing at least one of polyethylene terephthalate and fluororesin derived from the protective member, each powder having a size corresponding to its material,
In the separation step, the crushed material is sorted by wind power as it is, and the powder contained in the crushed material is sorted by wind power according to weight into heavy items , resin powder derived from the sealing material, and the protective member. After separating the resin powder derived from the resin powder and the light weight substance containing the resin powder, the light weight substance is electrostatically sorted by corona discharge to obtain the resin powder derived from the sealing material and the resin powder derived from the protective member. separates the body according to differences in chargeability and conductivity,
A method of processing a solar cell module.
前記分離工程では、前記破砕物に含まれる粉体を風力選別により重量物とそれ以外の軽量物とに分離した後、前記軽量物を静電選別することにより、体積抵抗率の小さい低絶縁粉体と体積抵抗率の比較的大きな高絶縁粉体とに分離する、
請求項1に記載の太陽電池モジュールの処理方法。
In the separation step, after the powder contained in the crushed material is separated into heavy materials and other light materials by wind sorting, the light materials are electrostatically sorted to obtain low-insulating powder having a low volume resistivity. separated into a solid and a highly insulating powder with a relatively high volume resistivity,
The method for treating a solar cell module according to claim 1.
前記分離工程では、風速を5m/s以上20m/s以下で風力選別を行う、
請求項1又は2に記載の太陽電池モジュールの処理方法。
In the separation step, wind separation is performed at a wind speed of 5 m / s or more and 20 m / s or less,
The method for treating a solar cell module according to claim 1 or 2.
前記分離工程では、電極に印加する電圧を10kV以上30kV以下として静電選別を行う、
請求項1~3のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの処理方法。
In the separation step, electrostatic selection is performed with a voltage of 10 kV or more and 30 kV or less applied to the electrodes.
The method for treating a solar cell module according to any one of claims 1 to 3.
前記破砕工程では、前記太陽電池シート状構造物を前記破砕物の粒径が20mm以下となるように破砕する、
請求項1~4のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの処理方法。
In the crushing step, the solar cell sheet-like structure is crushed so that the particle size of the crushed material is 20 mm or less.
The method for treating a solar cell module according to any one of claims 1 to 4.
前記分離工程では、接地金属ドラム電極を備える静電選別装置を用いる、
請求項1~5のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの処理方法。
The separation step uses an electrostatic sorting device with a grounded metal drum electrode,
The method for treating a solar cell module according to any one of claims 1 to 5.
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