JP7470995B2 - 太陽電池パネルのリサイクル方法 - Google Patents

Description

本発明は太陽電池パネルのリサイクル方法に関し，より詳細には，カバーガラスとバックシート間に，太陽電池のセルをＥＶＡ樹脂（エチレン－酢酸ビニル共重合樹脂）などの封止材によって封止した中間層が設けられている太陽電池パネルより，主としてカバーガラスを回収する，太陽電池パネルのリサイクル方法に関する。

環境に対する負荷軽減の必要性から，石油，石炭，天然ガス等の化石燃料から，ＣＯ₂ガス等の温室効果ガスの排出がない再生可能エネルギーへの転換が強く求められており，このような再生可能エネルギーへの転換の一環として，太陽光発電が推進されている。

このような再生可能エネルギーへの転換を後押しする形で，我が国では「電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法」に基づき２０１２年より再生可能エネルギーで発電した電力を電力会社が固定価格で買い取る，固定価格買取制度が開始され，これにより太陽光発電設備の普及が一気に加速されることとなった。

この太陽光発電に使用される太陽電池モジュールの寿命は一般的に２０年と言われており，経年劣化や破損等により寿命を迎えた太陽電池モジュールは順次廃棄されることとなる。

我が国では先に挙げた固定価格買取制度の導入に伴い大量に設置された太陽電池モジュールが寿命を迎え始める今後１０年の内に，太陽電池モジュールの廃棄量が大幅に増大することは必定であり，このようにして廃棄される大量の太陽電池モジュールの処分が必要となる。

このようにして廃棄される太陽電池モジュールの処分も，環境に対する負荷が少ないものであることが望ましく，廃棄された太陽電池パネルから再利用可能な材料を可能な限り資源として回収して有効にリサイクルすることが望ましい。

その一方で，如何に環境に対する負荷が少ない方法でリサイクル可能であったとしても，処理コストが高ければ，リサイクルに回されることなく破砕後の埋め立て等により廃棄処分される太陽電池モジュールが増加する。

そのため，廃棄された太陽電池モジュールを，環境に対する負荷の少ない方法でありながら，大量に，短時間で効率的に，低コストでリサイクルする方法が求められる。

ここで，太陽電池モジュール１の一般的な構造を，図４を参照して説明すると，太陽電池モジュール１は，太陽電池モジュール１の本体部分を成す太陽電池パネル２と，この太陽電池パネル２に外枠として取り付けられているアルミニウム等の金属から成る枠体３，及び，出力端子カバー(ジャンクションボックス)４を備えている。

このうち，枠体３と，出力端子カバー４については，比較的簡単に取り外して，再利用可能な資源として回収することが可能である。

しかしながら，太陽電池モジュール１の本体部分を成す前述の太陽電池パネル２は，強化ガラス等から成るカバーガラス２１と，裏面保護用のシートであるバックシート２２の間に，太陽電池のセル２３１を配線材料２３３等と共にＥＶＡ樹脂等の封止材２３２中に封止して成る中間層２３が一体的に積層された構造となっている。

そのため，ＥＶＡ樹脂等の封止材２３２がカバーガラス２１やバックシート２２，太陽電池のセル２３１等と強固に固着していることから，このような構造が太陽電池パネル２をそれぞれの層毎に分離して回収することを困難としている。

このような積層構造を有する太陽電池パネル２からカバーガラス２１を回収する方法として，太陽電池パネル２を破砕機にかけて圧縮破砕し，この圧縮破砕によってカバーガラス２１を破砕すると共に，この破砕によって砕けて中間層２３から脱落した粒状ガラスを回収する方法が提案されている。

また，前述した破砕機による破砕に代えて，太陽電池モジュール１から枠体３とバックシート２２を除去した後，カバーガラス２１に対し粒度範囲０．０２～２mm（２０～２０００μm）で，かつ，カバーガラス２１と同じ材質の投射材を噴射流体と共に投射するブラスト処理を行うことによりカバーガラス２１を破砕して中間層から分離すると共に回収する方法が提案されている(特許文献１の請求項１，［0015］～［0019］)。

更に，破砕機による破砕とブラスト処理の併用によってカバーガラス２１を回収する方法も提案されており，太陽電池パネル２をローラ型の圧縮機に設けた２つのローラ間に挟持させて通過させることでカバーガラス２１を圧縮破砕し，この圧縮破砕後に依然として中間層２３の封止材２３２表面に付着して残るガラス材料を，ガラス製の投射材を噴射流体と共に噴射するブラスト処理によって除去することも提案されている（特許文献２の請求項１，図１参照）。

特許第６１５４９２４号公報 特開２０１８－１４０３５３号公報

強化ガラス等によって形成されるカバーガラス２１は，圧縮破砕機による圧縮や，ブラスト処理による投射材との衝突により衝撃力が加わると，図５（Ａ）に示すように多数の亀裂が入って破砕（一次破砕）し，この破砕により生じた粒状ガラス２１Δが剥がれ落ちることにより中間層２３より分離される。

しかしながら，前掲の特許文献２の構成からも明らかなように，カバーガラス２１に衝撃を加えて破砕すると，中間層２３と接着していない粒状ガラス２１Δは簡単に脱落するが，中間層２３の表面と接している粒状ガラス２１Δは，ＥＶＡ樹脂等の封止材２３２と強固に接着していることから，その多くが図５（Ｂ）に示すように依然として中間層２３の表面に残ってしまう。

このように依然として中間層２３の表面に残っている粒状ガラス２１Δについても中間層２３より剥離して回収しようとすれば，再度圧縮破砕機にかけることにより，またはブラスト処理を継続して行うことにより，図５（Ｃ）に示すように中間層２３上に残った粒状ガラス２１Δに対し更に衝撃を与えてこれを更に小さな粒状ガラス２１δに破砕（二次破砕）して中間層２３の表面と接していない粒状ガラス２１δを順次脱落させることで，図５（Ｄ）に示すように中間層２３の表面に残る粒状ガラス２１δを小さなものとし，この作業を繰り返すことで最終的に中間層２３の表面よりガラスを略完全に除去することができる。

そのため，この方法では比較的長い時間，衝撃力を付与し続けなければ中間層２３よりカバーガラス２１を完全に剥離することができず，処理時間が長くなることでリサイクルコストを高めることとなる。

このように，カバーガラス２１に衝撃力を付与して破砕することにより中間層２３よりカバーガラス２１を剥離する方法では，カバーガラス２１に対する衝撃力の付与を長時間に亘って行うことが必要となり，処理時間が長くなることでリサイクルの経済性を低下させる。

そこで本発明は，上記従来技術における欠点を解消するために成されたものであり，先に従来技術として説明した方法と同様，カバーガラスに対し衝撃力を付与して破砕することにより中間層よりカバーガラスを剥離する方法を採用しつつ，比較的短時間で中間層に付着しているガラスについても略完全に剥離させて回収することのできる太陽電池パネルのリサイクル方法を提供することを目的とする。

以下に，課題を解決するための手段を，発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は，特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり，言うまでもなく，本発明の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。

上記目的を達成するための，本発明の太陽電池パネルのリサイクル方法は，
カバーガラス２１とバックシート２２間に，太陽電池のセル２３１を封止材２３２で封止して成る中間層２３を備えた積層構造を有する太陽電池パネル２を処理対象とし，
前記太陽電池パネル２の少なくとも前記中間層２３の表面（カバーガラス２１との接合面）を１３０℃～２００℃の温度に加熱する加熱処理Ｐ１と，
前記加熱処理Ｐ１後の前記太陽電池パネル２の前記カバーガラス２１に衝撃力を付与することにより，該カバーガラス２１を破砕すると共に該カバーガラス２１が破砕してできた粒状ガラスを前記中間層２３の表面より剥離させる，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３を含むことを特徴とする（請求項１）。

前記カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３における前記カバーガラス２１に対する衝撃力の付与は，前記カバーガラス２１に対し粒径２mm～６mmの粒状ガラスを投射材として投射するブラスト処理によって行うことができる（請求項２）。

この場合，太陽電池パネル２のカバーガラス２１を破砕して得た粒状ガラスを，前記カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３の前記ブラスト処理で使用する前記投射材とすることができる（請求項３）。

前述の加熱処理Ｐ１において，前記中間層２３の表面を１８０℃以上の温度に加熱することが好ましく（請求項４），加熱処理Ｐ１における前記中間層２３表面の加熱温度を１８０℃未満とした場合には，前記カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３を，前記加熱処理Ｐ１後，１０分以内に行うことが望ましい（請求項５）。

前記加熱処理Ｐ１後，前記カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３前に，前記バックシート２２に対し粒径０．５～２mmの粒状ガラスを投射材として投射して，前記バックシート２２を切削するバックシート切削処理Ｐ２を更に含めることができる（請求項６）。

フッ素樹脂層を含む前記バックシート２２を備えた前記太陽電池パネル２を処理対象とする場合には，前記バックシート切削処理Ｐ２を，前記バックシート２２のうち少なくとも前記フッ素樹脂層が除去されるまで行うことが好ましい（請求項７）。

以上で説明した本発明の構成により，本発明の太陽電池パネルのリサイクル方法によれば，以下の顕著な効果を得ることができた。

処理対象とする太陽電池パネル２の少なくとも前記中間層２３の表面を１３０℃～２００℃の温度に加熱する加熱処理Ｐ１を設けたことで，この加熱処理Ｐ１によって中間層２３の封止材（ＥＶＡ樹脂）２３２を劣化させてカバーガラス２１と中間層２３間の接着力を低下させることができた。

この接着力の低下により，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３でカバーガラス２１に衝撃を付与してカバーガラス２１を破砕させると，破砕により生じた粒状ガラスは，中間層２３に接着されていない粒状ガラスだけでなく，中間層２３と接着している粒状ガラスについても簡単に中間層２３から剥離し，その結果，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３の処理時間を大幅に短縮することができ，太陽電池パネル２のリサイクルを経済的に行うことができた。

カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３におけるカバーガラス２１に対する衝撃力の付与を，カバーガラス２１に対し粒径２mm以上，６mm以下の粒状ガラスを投射材として投射するブラスト処理により行う構成では，ブラスト処理という比較的簡単な処理によってカバーガラス２１の破砕を行うことができるだけでなく，投射材として粒状ガラスを使用しているため，回収されたカバーガラスの破砕粒中に投射材が混入していたとしても，投射材を除去することなく再利用可能である。

特に，太陽電池パネル２のカバーガラス２１を破砕して得た粒状ガラスを前述のブラスト処理で使用する投射材とした構成では，別途，投射材を準備する必要がないだけでなく，投射材の混入によっても回収されたガラスの組成をカバーガラスの組成そのままに維持することができた。

カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３において中間層２３からカバーガラス２１を完全に剥離するまでに要する時間（処理時間）は，加熱処理Ｐ１で加熱処理を行った後，放置した時間が長くなるに従い長くなるが，加熱処理Ｐ１で中間層２３の表面を１８０℃以上の温度に加熱した場合では，加熱処理後１０分の経過で処理時間の増加は頭打ちとなり，その後は略一定の時間となる（図３中の「●」のプロットのグラフ参照）。

このことから，１８０℃以上の温度に加熱する場合には，例えばバッチ処理等で加熱処理した複数枚の太陽電池パネル２に対し，順次，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３を行う場合のように，加熱処理Ｐ１後，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３を実施する迄の時間が長くなったとしても，放置時間の影響を受けることなくカバーガラス２１の剥離に要する時間を効果的に短縮させることが可能である。

一方，加熱処理Ｐ１で中間層２３の表面を１８０℃未満の温度（一例として１５０℃）に加熱した場合には，加熱処理後，１０分を経過してもカバーガラス破砕剥離処理に要する処理時間は頭打ちとならずに増大するが，加熱処理後１０分以内の範囲では，１８０℃以上の温度で加熱処理を行った場合と同等以上の処理時間の短縮効果が得られている（図３中「▲」のプロットのグラフ参照）。

従って，加熱処理後１０分以内にカバーガラス破砕剥離処理Ｐ３を行うことができる場合には，前記加熱処理Ｐ１を１８０℃未満の温度で行うことで，加熱処理に要するコストを抑えつつ，１８０℃以上の温度に加熱した場合と同様以上の処理時間の短縮効果を得ることができる。

前記加熱処理Ｐ１後，前記カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３前に，前記バックシート２２に対し粒径０．５～２mmの粒状ガラスを投射材として投射して，前記バックシート２２を切削するバックシート切削処理Ｐ２を更に含めることで，バックシート２２についても中間層２３より切削して除去することができた。

これにより，カバーガラス２１を剥離した後の中間層２３より太陽電池のセル２３１のＳｉや配線材料２３３であるＡｇ等を回収するに際し，太陽電池パネル２のメーカ毎に異なるバックシートの材質の相違に伴う処理条件（例えば加熱条件等）の変更が不要となると共に，回収されたＳｉやＡｇに対するバックシート２２の構成成分（例えばアルミの蒸着膜を備えたバックシート中のアルミ等）が混入することを防止できた。

フッ素樹脂層を含む前記バックシート２２を備えた太陽電池パネル２を処理対象とする場合，このバックシート２２のうちの少なくとも前記フッ素樹脂層が切削により除去されるまでバックシート切削処理Ｐ２を行うことで，例えば，カバーガラス２１を剥離した後の中間層２３より太陽電池のセル２３１や配線材料２３３等を回収することを目的として，中間層２３を加熱炉等で高温に加熱（焼成）するような場合であっても，フッ素樹脂由来の有毒ガスの発生を防止することができた。

本発明の太陽電池パネルのリサイクル方法の全体構成の説明図。 本発明の太陽電池パネルのリサイクル方法に使用するリサイクル装置の構成例を示した説明図。 加熱温度毎の，加熱処理後の放置時間に対するカバーガラスの剥離に要する時間の変化を示したグラフ。 一般的な太陽電池モジュールの構成例を示した断面説明図。 破砕に伴うカバーガラスの剥離の様子（従来：加熱処理なし）を時系列毎に説明した説明図であり，（Ａ）はカバーガラスを破砕（一次破砕）させた状態，（Ｂ）は（Ａ）の破砕（一次破砕）により生じた粒状ガラスのうち中間層に接着されていないものが脱落した後の状態，（Ｃ）は残った粒状ガラスを更に破砕（二次破砕）させた状態，（Ｄ）は（Ｃ）の破砕（二次破砕）により生じた粒状ガラスのうち，中間層に接着されていないものが脱落した後の状態。

次に，本発明の実施形態につき添付図面を参照しながら以下説明する。

〔リサイクル対象の太陽電池パネル〕
本発明でリサイクル対象とする太陽電池パネル２は，図４を参照して説明した太陽電池モジュール１から枠体３とジャンクションボックス４を除去したもので，太陽電池モジュール１の本体部分を成す部品である。

この太陽電池パネル２は，一般にカバーガラス２１とバックシート２２の間に，太陽電池のセル２３１や配線材料２３３がＥＶＡ樹脂等の封止材２３２で封止されて成る中間層２３を備えた積層構造を有しており，このような積層構造を有するものであれば，セル２３１の型式などによって制限されることなく，各種の太陽電池パネル２を処理対象とすることが可能である。

〔リサイクル方法の全体構成〕
本発明の太陽電池パネルのリサイクル方法の全体構成を，一例として図１に示す。

図１に示すように，本発明の太陽電池パネルのリサイクル方法は，リサイクル対象とする太陽電池パネル２を加熱処理する，加熱処理Ｐ１と，前記加熱処理Ｐ１で加熱処理された太陽電池パネル２のカバーガラス２１に対し衝撃力を付与してカバーガラス２１を破砕すると共に中間層２３から剥離する，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３を少なくとも含む。

本発明の太陽電池パネルのリサイクル方法には，更に必要に応じて，前述の加熱処理Ｐ１後，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３前に，太陽電池パネル２のバックシート２２に粒状ガラスから成る投射材を投射してバックシート２２を切削する，バックシート切削処理Ｐ２，及び，前述のカバーガラス破砕剥離処理Ｐ３で破砕されて中間層より剥離された粒状ガラスを風力選別等にかけて粉塵等が除去された粒状ガラスを回収する，粒状ガラス回収処理Ｐ４を含めることができ，以下に説明する本実施形態では，加熱処理Ｐ１，バックシート切削処理Ｐ２，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３，及び，粒状ガラス回収処理Ｐ４から成る一連の処理を行う場合を例に挙げて説明する。

なお，図２に，前述した４つの処理から成る太陽電池パネルのリサイクル方法に使用するリサイクル装置１０の構成例を示す。

図２に示すリサイクル装置１０は，恒温槽３０，ブラスト装置４０，サイクロン５０，及びダストコレクタ６０を備えており，この図２に示すリサイクル装置１０の恒温槽３０において前述の加熱処理Ｐ１が，ブラスト装置４０において前述のバックシート切削処理Ｐ２と，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３が，サイクロン５０において前述の粒状ガラス回収処理Ｐ４がそれぞれ実行されるように構成されている。

〔加熱処理〕
前述の加熱処理Ｐ１は，リサイクル対象である太陽電池パネル２の中間層２３に封止材２３２として使用されているＥＶＡ樹脂を加熱により劣化させて，カバーガラス２１と中間層２３間の接着力を低下させる目的で行う処理である。

この加熱処理Ｐ１によってカバーガラス２１と中間層２３間の接着力を低下させておくことで，後述するカバーガラス破砕剥離処理Ｐ３において中間層２３からカバーガラス２１を容易に剥離することができ，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３の処理時間を大幅に短縮することが可能となる。

上記の理由から加熱処理Ｐ１による加熱は，少なくとも中間層２３の表面（カバーガラス２１との接合面）が加熱されることが必要で，該部分の温度が１３０℃～２００℃となるように行う。加熱処理Ｐ１における加熱温度が低いと，中間層２３とカバーガラス２１間の接着力を十分に低下させることができず，従って，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３における処理時間の大幅な短縮を得ることができない。

一方，加熱温度が高く，加熱時間が長くなるほど加熱処理において消費されるエネルギー量が増えることで環境負荷が大きくなると共に処理コストが嵩む。しかも，加熱温度の上昇，及び，加熱時間の増大によるカバーガラス破砕剥離処理Ｐ３における処理時間短縮効果には頭打ちがある。

この点から，恒温槽３０を使用して太陽電池パネル２の全体を加熱した実施例では，太陽電池パネル２を投入した恒温槽３０内の温度を１３０℃～２００℃として，５分間加熱処理Ｐ１を行った。

なお，図２に示した実施形態では，このような加熱処理Ｐ１を実行する装置として恒温槽３０を採用しているが，図示の例に限定されず，加熱処理Ｐ１は上記加熱温度まで太陽電池パネル２の少なくとも中間層２３の表面を加熱できるものであれば既知の各種の加熱装置を採用することができ，例えばコンベアによる太陽電池パネル２の搬送路上に赤外線ヒータ等の熱源を備えた加熱炉を設け，コンベア上を搬送中の太陽電池パネル２を順次加熱できるようにしても良い。

このように赤外線ヒータによる加熱を行う場合には，カバーガラス２１を透過した赤外線によって中間層２３の表面を直接加熱することができることから，恒温槽３０を使用して太陽電池パネル２の全体を加熱する場合に比較して短時間で中間層２３の表面を１３０℃～２００℃の温度まで昇温させることができる。

なお，図３に，恒温槽３０を使用して１８０℃の温度で５分間加熱した太陽電池パネル（図３中の「●」のプロットのグラフ参照）と，１５０℃の温度で５分間加熱した太陽電池パネル（図３中の「▲」のプロットのグラフ参照）とで，加熱処理Ｐ１後の放置時間に対し，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３におけるブラスト処理時間（中間層からカバーガラスを完全に剥離するまでに要する時間）がどのように変化するかを示した。

図３より，加熱処理Ｐ１後の放置時間が１０分以内では，１５０℃で加熱した太陽電池パネル２と，１８０℃で加熱した太陽電池パネル２との間でカバーガラス２１の剥離に要する時間に殆ど違いが見られず，いずれの場合にも加熱処理Ｐ１後の放置時間が長くなるとカバーガラス２１の剥離に要する時間も長くなる変化を示した。

しかし，１８０℃で加熱した太陽電池パネル２では，放置時間が１０分を経過するとカバーガラス２１の剥離に要する時間の増加は頭打ちとなり，その後は増加することなく略一定時間となるのに対し，１５０℃で加熱した太陽電池パネル２では，放置時間が１０分を経過した後もカバーガラス２１の剥離に要する時間が，加熱処理Ｐ１後の放置時間の増加に伴い増加することが確認された。

上記の結果から，例えば加熱処理Ｐ１をバッチ処理にて行う等して，一度に大量の太陽電池パネル２を加熱処理しておき，このようにして加熱処理がされた太陽電池パネル２に対し，順次，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３を実行する場合のように，加熱処理Ｐ１を行ってから，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３を実行するまでに１０分以上の時間を要する場合には，加熱処理を１８０℃以上の温度で行うことが望ましい。

一方，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３を，加熱処理Ｐ１後１０分以内に行うことができる場合には，加熱処理Ｐ１を１８０℃未満の加熱温度（例えば１５０℃）で行うことで，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３における処理時間を，１８０℃以上の温度で加熱処理Ｐ１を行った場合と同様の処理時間に短縮することができる一方，加熱温度を低く抑えることで加熱に要するエネルギーの消費，従って加熱に要するコストを低く抑えることができる。

〔バックシート切削処理〕
前述の加熱処理Ｐ１を経た太陽電池パネル２に対しては，必要に応じてバックシート２２の切削による除去を目的としたブラスト処理を行う，バックシート切削処理Ｐ２を実行する。

このバックシート切削処理Ｐ２は，０．５～２mmの粒状ガラスを投射材として圧縮空気と共に噴射して行うブラスト処理によって行われ，本実施形態では，太陽電池パネル２のカバーガラス２１を破砕することによって得られた粒状ガラスの中から，粒径０．５～２mmのものを篩等で選別して回収して投射材とし，これを噴射圧力０．５MPaで噴射することにより，前述のバックシート切削処理Ｐ２を行った。

図２に示すリサイクル装置１０の構成において，このバックシート切削処理Ｐ２を実行するブラスト装置４０は，キャビネット４１内に処理対象とする太陽電池パネル２を一定の送り速度で搬送することができるコンベア（図示せず）を備えている。

そして，バックシート２２が上向きとなるようにコンベア（図示せず）上に載置した太陽電池パネル２をキャビネット４１内で移動させてブラストガン４２の下方を通過させ，このときにブラストガン４２より噴射された投射材を衝突させることで，バックシート２２全体を均一に切削することができるようになっている。

このバックシート２２の切削は，バックシート２２がＰＥＴ等の材質からなる比較的厚さの薄いものである場合には，切削によってバックシート２２が完全に除去されて中間層２３の表面（封止材２３２）が露出するまで行うものとしても良い。

しかし，太陽電池パネル２の耐候性の向上を目的として表面あるいは表面と中間層にフッ素樹脂層を積層した異種材積層型のバックシート２２が設けられている場合には，このようなバックシートにはＰＥＴ製のバックシートに比較して厚さが大幅に厚いものもあり，バックシート２２が完全に除去されるまでブラスト処理を行うと処理に長時間を要することから，バックシート２２のフッ素樹脂層が除去された時点でバックシート切削処理Ｐ２を終了させるものとしても良い。

このようにフッ素樹脂層が除去された時点でバックシート切削処理Ｐ２を終了することにより，ＰＥＴ製のバックシート２２の除去時間と同程度の処理時間で処理を終了させることができる一方，フッ素樹脂は高温で加熱すると有毒ガスを発生するが，前述したようにバックシート２２から少なくともフッ素樹脂層を除去しておくことで，後述するカバーガラス破砕剥離処理Ｐ３でカバーガラス２１を剥離した後の中間層２３から更に太陽電池のセル２３１や配線材料２３３等の資源を回収することを目的として，中間層２３を高温で加熱処理（焼成）した場合であっても，フッ素樹脂由来の有毒ガスの発生を防止することができる。

一例として，粒径０．５～２mmの粒状ガラスを投射材として，０．５MPaの噴射圧力で8本のブラストガン４２より投射した加工例では，厚さ２００μmのＰＥＴ製のバックシート２２の除去（完全除去）に要した時間は，太陽電池パネル１枚あたり１６５秒であった。

これに対し，全体の厚さ２００μm（このうち表面から２０μmがフッ素樹脂層）のバックシート２２を備えた太陽電池パネル２では，６６０秒のブラスト処理によってもバックシート２２を完全に除去することはできなかったが，フッ素樹脂コーティング部分の除去のみであれば，ＰＥＴ製のバックシート２２と同様，太陽電池パネル１枚あたり１６５秒のブラスト処理で除去を完了することが可能であった。

〔カバーガラス破砕剥離処理〕
前述した加熱処理Ｐ１を経た太陽電池パネル２，又は，加熱処理Ｐ１後，前述のバックシート切削処理Ｐ２を経た太陽電池パネル２は，更に，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３に付され，太陽電池パネル２のカバーガラス２１に対し衝撃力を付与してカバーガラス２１を破砕すると共に中間層２３より剥離する。

カバーガラス２１に対する衝撃力の付与は，カバーガラス２１を破砕することができれば既知の各種の方法で行うことが可能であり，従来技術として説明した圧縮破砕機によって衝撃力を加えることも可能であるが，本実施形態では，投射材を圧縮気体と共に噴射してカバーガラス２１に衝突させるブラスト処理によりカバーガラス２１に対し衝撃力を付与した。

これにより，前述したバックシート切削処理Ｐ２で使用したブラスト装置４０を使用してカバーガラス破砕剥離処理Ｐ３についても行うことができる。

本実施形態では，前述のバックシート切削処理Ｐ２が終了してコンベア（図示せず）によりブラスト装置４０のキャビネット４１より搬出された太陽電池パネル２をカバーガラス２１が上面を向くように裏返して再度，コンベア（図示せず）上に乗せることで，共通のブラスト装置４０を使用して，バックシート切削処理Ｐ２に連続してカバーガラス破砕剥離処理Ｐ３を行った。

一例として，本実施形態ではカバーガラス破砕剥離処理Ｐ３におけるブラスト加工を，粒径２～６mmの粒状ガラスを投射材として，圧縮空気と共に０．５MPaの噴射圧力で，キャビネット４１内に設けた８本のブラストガン４２より噴射して行った。

加熱処理Ｐ１を行うことなく前述したブラスト加工条件と同一の条件でカバーガラス２１の破砕と剥離を行った例では，中間層２３から粒状ガラスを完全に除去するまでにブラスト処理を５５５秒間行う必要があった（図３中の「■」のプロットのグラフ参照）。

これに対し，加熱処理Ｐ１を施した後の太陽電池パネル２を処理対象とすることにより，最短で１４５秒まで処理時間を短縮することができ（図３中の「▲」のプロットのグラフ参照），ブラスト加工時間を最大で１／４程度に短縮することができた。

〔粒状ガラス回収処理〕
前述のカバーガラス破砕剥離処理Ｐ３で破砕され，中間層２３から剥離されたカバーガラスは，粒状のガラスとして回収され，資源として再利用される。

本実施形態では，図２に示すようにホッパ型に形成されたブラスト装置４０のキャビネット４１の底部に入口５１を連通するサイクロン５０を設けると共に，このサイクロン５０の排風口５２を，排風機６１を備えたダストコレクタ６０に連通することで，このサイクロン５０によってカバーガラス２１が破砕されて生じた粒状のガラスを回収することができるようにしている。

すなわち，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３において太陽電池パネル２のカバーガラス２１に対しブラスト装置４０のキャビネット４１内でブラスト処理を行うと，カバーガラス２１が破砕されてできた粒状ガラスは，中間層２３より剥離してキャビネット４１の底部に落下する。

このようにしてキャビネット４１の底部に落下した粒状ガラスは，ダストコレクタ６０の排風機６１によって吸引されることでサイクロン５０内に導入される。

このようにしてサイクロン５０内に導入された粒状ガラスは，サイクロン５０内で行われる風力選別によって粉塵や微細に破砕されたガラス粉等の微細な粒子が排風と共にダストコレクタ６０に回収される一方，重量物である粒状ガラスはサイクロン５０の底部に落下して回収される。

図２に示す実施形態では，前述のサイクロン５０の底部に連通して，サイクロン５０で回収された粒状ガラスの粒径選別を行う粒径選別機５５を更に設け，回収された粒状ガラスを粒度毎に分級して回収することができるようにした。

本実施形態においてこの粒径選別機５５は，上から下に向かうに従い目開が小さくなるように多段に配置された篩（図示せず）を備えており，サイクロン５０の底部より粒径選別機５５に落下した粒状ガラスを粒度毎，たとえば資源として回収する粗粒ガラス，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３におけるブラスト処理用の投射材として使用する粒状ガラス，バックシート切削処理Ｐ２におけるブラスト処理用の投射材として使用する粒状ガラスに分級して回収できるようにした。

一例として，本実施形態では，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３で使用する粒状ガラスとして粒径２．０～２．８１mmのものを，バックシート切削処理Ｐ２で使用する粒状ガラスとして粒径０．５～１．２６mmのものを分級して，それぞれカバーガラス用投射材タンク５６とバックシート用投射材タンク５７に回収可能と成すと共に，ブラスト装置４０で行われているブラスト処理が，バックシート切削処理Ｐ２のブラスト処理であるか，又は，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３のブラスト処理であるかに応じて，ブラスト装置４０に連通する投射材タンク５６，５７を切り替え可能としている。

なお，下記の表１に，前掲の粒径選別機５５により太陽電池パネル２より回収した粒状ガラス（４９．２７kg）を分級した際の粒度分布を示す。

上記表１の結果より，回収された粒状ガラス中，カバーガラス破砕剥離処理Ｐ３に使用される粒径２．０～２．８１mmの粒状ガラス１４．２８％と，バックシート切削処理Ｐ２に使用される粒径０．５～１．２６mmの粒状ガラス１１．７８％の合計約２６％の粒状ガラスを投射材として回収することで，必要な量の投射材を確保可能である一方，回収された粒状ガラスのうちの約７４％を資源として回収できた。

このように，回収されたカバーガラス２１の破砕粒をブラスト処理用の投射材として使用することで，ブラスト処理用の投射材を別途準備する必要がないだけでなく，回収された粒状ガラス中にブラスト処理の際に使用した投射材が混入したとしても，これを除去することなく資源として再利用することが可能となる。

１ 太陽電池モジュール
２ 太陽電池パネル
２１ カバーガラス
２１Δ，２１δ 粒状ガラス
２２ バックシート
２３ 中間層
２３１ セル
２３２ 封止材（ＥＶＡ樹脂）
２３３ 配線材料
３ 枠体
４ 出力端子カバー（ジャンクションボックス）
１０ リサイクル装置
３０ 恒温槽
４０ ブラスト装置
４１ キャビネット
４２ ブラストガン
５０ サイクロン
５１ 入口
５２ 排風口
５５ 粒径選別機
５６ カバーガラス用投射材タンク
５７ バックシート用投射材タンク
６０ ダストコレクタ
６１ 排風機
Ｐ１ 加熱処理
Ｐ２ バックシート切削処理
Ｐ３ カバーガラス破砕剥離処理
Ｐ４ 粒状ガラス回収処理

Claims (7)

1. カバーガラスとバックシート間に，太陽電池のセルを封止材で封止して成る中間層を備えた積層構造を有する太陽電池パネルを処理対象とし，
   前記太陽電池パネルの少なくとも前記中間層の表面を１３０℃～２００℃の温度に加熱する加熱処理と，
   前記加熱処理後の前記太陽電池パネルの前記カバーガラスに衝撃力を付与することにより，該カバーガラスを破砕すると共に該カバーガラスが破砕してできた粒状ガラスを前記中間層の表面より剥離させる，カバーガラス破砕剥離処理を含むことを特徴とする，太陽電池パネルのリサイクル方法。
2. 前記カバーガラス破砕剥離処理における前記カバーガラスに対する衝撃力の付与を，前記カバーガラスに対し粒径２mm～６mmの粒状ガラスを投射材として投射するブラスト処理によって行うことを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネルのリサイクル方法。
3. 太陽電池パネルのカバーガラスを破砕して得た粒状ガラスを，前記カバーガラス破砕剥離処理の前記ブラスト処理で使用する前記投射材としたことを特徴とする請求項２記載の太陽電池パネルのリサイクル方法。
4. 前記加熱処理において，前記中間層の表面を１８０℃以上の温度に加熱することを特徴とする請求項１～３いずれか１項記載の太陽電池パネルのリサイクル方法。
5. 前記加熱処理における前記中間層の表面の加熱温度を１８０℃未満とすると共に，前記カバーガラス破砕剥離処理を，前記加熱処理後，１０分以内に行うことを特徴とする請求項１～３いずれか１項記載の太陽電池パネルのリサイクル方法。
6. 前記加熱処理後，前記カバーガラス破砕剥離処理前に，前記バックシートに対し粒径０．５～２mmの粒状ガラスを投射材として投射して，前記バックシートを切削するバックシート切削処理を更に含むことを特徴とする請求項１～５いずれか１項記載の太陽電池パネルのリサイクル方法。
7. フッ素樹脂層を含む前記バックシートを備えた前記太陽電池パネルを処理対象とし，
   前記バックシート切削処理を，前記バックシートのうち少なくとも前記フッ素樹脂層が除去されるまで行うことを特徴とする請求項６記載の太陽電池パネルのリサイクル方法。

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