KR102159244B1 - Cleaner composition for glass substrate for waste solar cell and method for cleaning the glass substrate for solar cell using thereof - Google Patents
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Abstract
폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물이 제공된다. 일 실시예에 있어서, 산화 공정에 의해 폐태양전지로부터 분리된 유리기판을 세정하기 위한 조성물로, 상기 조성물 100 중량부 당 이플루오르화 암모늄((NH4)HF2) 5 내지 20 중량부를 포함할 수 있다.A cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell is provided. In one embodiment, a composition for cleaning a glass substrate separated from a waste solar cell by an oxidation process, comprising ammonium difluoride ((NH 4 )HF 2 ) 5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the composition I can.
Description
본 발명은 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물 및 이를 이용한 폐태양전지 유리기판 세정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인체에 무해하고 오염물 제거 성능이 매우 우수한 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물 및 이를 이용한 폐태양전지 유리기판 세정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell, and a method for cleaning a glass substrate of a waste solar cell using the same, and more particularly, a cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell that is harmless to the human body and excellent in removing contaminants, and It relates to a waste solar cell glass substrate cleaning method using this.
일반적으로 태양전지는 태양의 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 소자이다. 태양전지는 무한한 에너지원인 태양광을 이용해 전기를 생산하는 도구로서, 이미 우리 생활에 널리 이용되고 있다. In general, a solar cell is a device that converts sunlight energy into electrical energy. Solar cells are tools that generate electricity using sunlight, an infinite energy source, and are already widely used in our lives.
종래 태양전지 폐모듈을 재생하기 위해 열처리 공정이 사용되었다. 그러나, 일반적인 산화 조건에서는 봉지재 연소 시 수반되는 발열반응으로 인해 셀이 파손되는 문제가 있었다.A heat treatment process has been used to regenerate the conventional solar cell waste module. However, under general oxidation conditions, there is a problem in that the cell is damaged due to an exothermic reaction accompanying combustion of the encapsulant.
이를 해결하기 위해, 질소 분위기 및 480℃ 고온에서 1~2시간 열처리하여 선택적으로 분리회수하는 열 질산법, 마이크로웨이브 방법, 화학약품을 처리하는 방법 등이 개발되었다. 그러나, 상기 열 질산법은 다량의 폐산과 NOx등의 추가적인 유해물질이 배출되는 문제가 있고, 마이크로웨이브 방법은 불균일한 온도 분포로 셀이 파손되는 문제가 있고, 화학적인 방법은 봉지재 제거율이 상대적으로 낮다는 문제가 있다.To solve this problem, a thermal nitric acid method, a microwave method, a method for treating chemicals, and the like have been developed in which heat treatment is performed for 1 to 2 hours in a nitrogen atmosphere and at a high temperature of 480°C for selective separation and recovery. However, the thermal nitric acid method has a problem in that a large amount of waste acid and additional harmful substances such as NOx are discharged, and the microwave method has a problem in that the cell is damaged due to an uneven temperature distribution, and the chemical method has a relatively high encapsulant removal rate. There is a problem that it is low.
그러나, 태양전지 폐모듈의 재생방법으로, 현재까지 열 처리 공정이 가장 효율적인 방법으로 간주된다. 상기와 같이 열 처리 공정에 의해 선택적으로 분리된 유리기판은 연소 과정에 의해 표면이 오염된다. 일반적으로 태양전지용 유리기판은 상면, 즉 태양광 입사면은 태양광의 반사를 줄이기 위하여 표면처리(피라미드패턴 또는 표면 난반사처리)가 된 형태이며, 하부면, 즉 실리콘 웨이퍼와의 접촉면은 일반 유리의 표면과 같이 우수한 평활도를 지닌다. 따라서, 태양전지 폐모듈로부터 유리기판을 재활용하기 위해 분리연소과정에서 평활한 하부면보다 상부면의 요철부분에 오염이 더 심하게 되기 때문에, 이를 효과적으로 제거할 필요가 있다.However, as a method of recycling waste solar modules, the heat treatment process is considered to be the most efficient method to date. The surface of the glass substrate selectively separated by the heat treatment process as described above is contaminated by the combustion process. In general, a glass substrate for solar cells is in the form of a surface treatment (pyramid pattern or surface diffuse reflection treatment) to reduce the reflection of sunlight on the upper surface, that is, the incident surface of sunlight, and the lower surface, that is, the contact surface with the silicon wafer, is the surface of general glass. It has excellent smoothness like Accordingly, in order to recycle the glass substrate from the solar cell waste module, contamination is more severe on the uneven portion of the upper surface than the smooth lower surface in the separation combustion process, and thus it is necessary to effectively remove this.
종래, 이러한 열 처리 공정 결과 형성되는 오염물질을 제거하기 위해, 종래에는 플루오르산(불산)이 포함된 세정액을 사용하였다. 이러한 플루오르산이 신체에 닿게 되면, 플루오르산이 신체의 수분과 수소결합을 하면서 인체의 뼛속까지 침투하여 뼈가 녹아내릴 수 있으며, 이를 음용하면 인체 내 장기들이 찢어지거나 녹아내리게 된다. 또한, 많은 양의 불산가스(플루오린화 수소산)을 코로 흡입하면 구역질, 구토, 각혈 등을 할 수 있는 등의 위험성이 있다. Conventionally, in order to remove contaminants formed as a result of such a heat treatment process, a cleaning liquid containing hydrofluoric acid (hydrofluoric acid) was conventionally used. When such fluoric acid comes into contact with the body, it penetrates into the bones of the human body while hydrogen bonding with the body's water, and the bones can melt, and when drinking it, the organs in the human body are torn or melted. In addition, if you inhale a large amount of hydrofluoric acid gas (hydrofluoric acid) through your nose, there is a risk of nausea, vomiting, and blood loss.
따라서, 이러한 유독한 플루오르산을 대체 할 수 있는 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물의 개발이 시급하다.Therefore, there is an urgent need to develop a cleaning liquid composition for cleaning glass substrates of waste solar cells that can replace such poisonous fluoric acid.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 유독한 플루오르산을 대체 하면서도, 세정력이 우수한 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell having excellent cleaning power while replacing toxic hydrofluoric acid.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 폐태양전지 유리기판을 세정하는 방법을 제공하는 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is to provide a method for cleaning a glass substrate of a waste solar cell.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 산화 공정에 의해 폐태양전지로부터 분리된 유리기판을 세정하기 위한 조성물로, 상기 조성물 100 중량부 당 이플루오르화 암모늄((NH4)HF2) 5 내지 20 중량부를 포함하는, 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물을 제공한다.The present invention is a composition for cleaning a glass substrate separated from a waste solar cell by an oxidation process in order to solve the above problems, ammonium difluoride ((NH 4 )HF 2 ) 5 per 100 parts by weight of the composition It provides a cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell, comprising to 20 parts by weight.
이때, 상기 조성물은 산 10 내지 20 중량부, 과산화수소 5 내지 20 중량부 및 희석액을 포함할 수 있다.At this time, the composition may include 10 to 20 parts by weight of acid, 5 to 20 parts by weight of hydrogen peroxide, and a diluent.
또한, 상기 조성물은 산 10 내지 20 중량부, 유리 에칭제 30 내지 60 중량부 및 희석액을 포함할 수 있다.In addition, the composition may include 10 to 20 parts by weight of an acid, 30 to 60 parts by weight of a glass etching agent, and a diluent.
이때, 상기 유리 에칭제는 산도가 11 M.O/1N NaOH 내지 16 M.O/1N NaOH 일 수 있다. In this case, the glass etchant may have an acidity of 11 M.O/1N NaOH to 16 M.O/1N NaOH.
한편, 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 상기 유리기판을 전술한 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물에 침지시키는 것을 포함하는, 폐태양전지 유리기판 세정 방법을 제공한다.Meanwhile, the present invention provides a method for cleaning a glass substrate for a waste solar cell, comprising immersing the glass substrate in the cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate for a waste solar cell described above in order to solve the above problems.
이때, 상기 유리기판을 상기 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물에 침지시키기 전, 상기 유리기판을 연마하는 것을 더 포함할 수 있다.At this time, before immersing the glass substrate in the cleaning liquid composition for cleaning the waste solar cell glass substrate, it may further include polishing the glass substrate.
이때, 상기 유리기판을 연마하는 것은 연마제로 실리콘 카바이드 및 산화알루미늄 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.In this case, polishing the glass substrate may be performed using at least one of silicon carbide and aluminum oxide as an abrasive.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유해한 불산을 사용하지 않더라도, 짧은 시간에 산화 공정에 의해 폐태양전지로부터 분리된 유리기판을 세정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, even if harmful hydrofluoric acid is not used, the glass substrate separated from the waste solar cell can be cleaned by an oxidation process in a short time.
이하, 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명이 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 내용을 더 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only this embodiment makes the disclosure of the present invention complete, and the contents of the present invention are provided to those of ordinary skill in the art. It is provided to inform you more completely.
본 명세서에서 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 본 명세서에서, '상부' 또는 '하부' 라는 용어는 관찰자의 시점에서 설정된 상대적인 개념으로, 관찰자의 시점이 달라지면, '상부' 가 '하부'를 의미할 수도 있고, '하부'가 '상부'를 의미할 수도 있다.In this specification, when an element is referred to as being positioned'above' or'below' another element, it means that the element is positioned directly above or'below' another element, or an additional element is placed between those elements. It includes all meanings that can be intervened. In this specification, the term'upper' or'lower' is a relative concept set at the observer's point of view, and if the observer's point of view is different,'upper' may mean'lower', and'lower' means'upper'. It could mean.
본 발명은 폐태양전지의 재활용을 위한 것으로, 구체적으로는 태양전지 유리기판에 크랙을 발생시키지 않고 재활용할 수 있도록 하는 기술이다. The present invention is for recycling of waste solar cells, and specifically, is a technology for recycling without causing cracks in the solar cell glass substrate.
폐 태양전지모듈로부터 유리기판을 얻는 방법은 다음의 공정에 의해 수행될 수 있다. 먼저, 산화 분위기에서 태양전지모듈에 열을 가하여 태양전지모듈의 태양전지 셀을 감싸는 절연성 보호층을 제거하고, 태양전지모듈의 유리를 획득할 수 있다.A method of obtaining a glass substrate from a waste solar cell module may be performed by the following process. First, by applying heat to the solar cell module in an oxidizing atmosphere, the insulating protective layer surrounding the solar cell of the solar cell module may be removed, and the glass of the solar cell module may be obtained.
이때, 절연성 보호층의 제거는 태양전지모듈을 산화 분위기에서 400℃ 내지 650℃의 열을 가하여 이루어질 수 있다. 절연성 보호층은 수지 계열 물질로 이루어질 수 있으므로 400℃ 이상의 열이 가해지면 절연성 보호층이 타서 제거될 수 있다.In this case, the removal of the insulating protective layer may be performed by applying heat of 400° C. to 650° C. to the solar cell module in an oxidizing atmosphere. Since the insulating protective layer may be made of a resin-based material, the insulating protective layer may be burned and removed when heat of 400°C or higher is applied.
이때, 열은 650℃ 이하일 수 있으며, 이는 태양전지 셀의 전극을 형성하는 금속의 녹는 점을 고려하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 전극이 알루미늄으로 이루어진 경우 알루미늄의 녹는 점은 660℃이다. 이러한 경우, 열의 온도를 알루미늄의 녹는 점보다 낮게 설정하되 여유 마진을 두어 650℃ 이하로 설정될 수 있다.At this time, the heat may be 650° C. or less, and this may be set in consideration of the melting point of the metal forming the electrode of the solar cell. For example, when the electrode is made of aluminum, the melting point of aluminum is 660°C. In this case, the temperature of the heat may be set lower than the melting point of aluminum, but may be set to 650° C. or less by leaving a margin.
이처럼, 폐태양전지의 절연성 보호층을 제거하는 과정에서, 유리기판에 오염물질이 형성된다. 본 발명의 발명자들은 상기 유리기판에 형성된 오염물질을 인체에 무해한 세정액을 사용하여 효율적으로 제거하고자 관련된 실험을 반복하였다.In this way, in the process of removing the insulating protective layer of the waste solar cell, contaminants are formed on the glass substrate. The inventors of the present invention repeated related experiments in order to efficiently remove contaminants formed on the glass substrate using a cleaning solution that is harmless to the human body.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물은, 이플루오르화 암모늄((NH4)HF2), 과산화수소, 산 및 희석액을 포함한다.The cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell according to an embodiment of the present invention includes ammonium difluoride ((NH 4 )HF 2 ), hydrogen peroxide, an acid and a diluent.
이플루오르화 암모늄은 전술한 불산을 대체하기 위한 것으로, 상기 조성물 100 중량부 당 5 내지 20 중량부가 포함될 수 있다. 이플루오르화 암모늄은 후술하는 과산화수소 및 산과 함께 포함되며, 이플루오르화 암모늄이 5 중량부 미만인 경우 유리기판의 세정력이 현저하게 열악해지거나 또는 유리기판을 상기 조성물에 침지시키는 시간이 현저하게 길어지는 문제가 있고, 20 중량부 초과인 경우에는 유리표면이 과도하게 화학적 침식, 즉 지나치게 깊이 식각되어 태양전지용 유리기판의 표면반사율을 줄이기 위해 형성된 피라미드패턴이나, 무반사요철형태가 제거되어 유리기판의 재활용 목적을 달성하기 어렵다는 문제가 발생할 수 있다.Ammonium difluoride is to replace the above-described hydrofluoric acid, and may be included in 5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the composition. Ammonium difluoride is included together with hydrogen peroxide and an acid to be described later, and if the amount of ammonium difluoride is less than 5 parts by weight, the cleaning power of the glass substrate becomes remarkably poor, or the time for immersing the glass substrate in the composition is significantly longer. And, in the case of more than 20 parts by weight, the glass surface is excessively chemically eroded, i.e., too deeply etched to reduce the surface reflectance of the solar cell glass substrate. Problems that are difficult to achieve can arise.
또한, 과산화수소 5 내지 20 중량부, 산 10 내지 20 중량부 및 희석액 40 내지 80 중량부가 포함된다. 상기 산은 염산, 과염소산, 질산, 황산 등이 포함되고, 예를 들어, 황산이 사용될 수 있다. 상기 희석액은 예를 들어 물이 사용될 수 있다.In addition, 5 to 20 parts by weight of hydrogen peroxide, 10 to 20 parts by weight of acid, and 40 to 80 parts by weight of a diluent are included. The acid includes hydrochloric acid, perchloric acid, nitric acid, sulfuric acid, and the like, and, for example, sulfuric acid may be used. The diluent may be water, for example.
과산화수소가 5 중량부 미만으로 사용되는 경우 세정에 소요되는 시간이 지나치게 늘어나며, 균질세정이나 식각 자체가 어려워지는 문제가 발생할 수 있고, 20 중량부 초과로 사용되는 경우 세정 시 형성되는 반응생성물이 유리기판 표면에 침적되거나 부착되어 균일한 세정이 어려워지는 문제가 있다When hydrogen peroxide is used in an amount of less than 5 parts by weight, the time required for cleaning may be excessively increased, and homogeneous cleaning or etching itself may be difficult, and when used in excess of 20 parts by weight, the reaction product formed during cleaning is a glass substrate. There is a problem that uniform cleaning becomes difficult due to immersion or adhesion on the surface.
한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물은, 이플루오르화 암모늄, 유리 에칭제, 산 및 희석액을 포함한다.Meanwhile, the cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell according to another embodiment of the present invention includes ammonium difluoride, a glass etching agent, an acid, and a diluent.
상기 유리 에칭제는 산도가 11 M.O/1N NaOH 내지 16 M.O/1N NaOH 인 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, GT-250MG4(13.0±0.5 M.O/1N NaOH), Gfro-1(14.6±0.5 M.O/1N NaOH) 등이 사용될 수 있다. 상기 유리 에칭제의 산도가 11 M.O/1N NaOH 미만인 경우 유리기판의 세정력이 현저하게 열악해지거나 또는 유리기판을 상기 조성물에 침지시키는 시간이 현저하게 길어지는 문제가 있고, 16 M.O/1N NaOH 초과인 경우 세정 공정 상 안전이 문제될 수 있다. 예를 들어, GT-250MG4이 이플루오르화 암모늄과 사용되는 경우, 폐태양전지 유리기판의 세정 효율이 매우 우수하다.The glass etchant may be used with an acidity of 11 MO/1N NaOH to 16 MO/1N NaOH, for example, GT-250MG4 (13.0±0.5 MO/1N NaOH), Gfro-1 (14.6±0.5 MO/ 1N NaOH) or the like may be used. When the acidity of the glass etchant is less than 11 MO/1N NaOH, there is a problem that the cleaning power of the glass substrate is significantly deteriorated or the time to immerse the glass substrate in the composition is significantly longer, and is greater than 16 MO/1N NaOH. In this case, safety may be an issue in the cleaning process. For example, when GT-250MG4 is used with ammonium difluoride, the cleaning efficiency of the glass substrate of a waste solar cell is very good.
이때, 이플루오르화 암모늄 5 내지 20 중량부, 유리 에칭제 30 내지 60 중량부, 산 10 내지 20 중량부, 및 희석액 25 내지 40 중량부가 포함될 수 있다. 예를 들어, 이플루오르화 암모늄 5 내지 20 중량부, 유리 에칭제 50 내지 60 중량부, 산 10 내지 20 중량부, 희석액 25 내지 40 중량부가 포함될 수 있다.At this time, 5 to 20 parts by weight of ammonium difluoride, 30 to 60 parts by weight of a glass etchant, 10 to 20 parts by weight of an acid, and 25 to 40 parts by weight of a diluent may be included. For example, 5 to 20 parts by weight of ammonium difluoride, 50 to 60 parts by weight of a glass etching agent, 10 to 20 parts by weight of an acid, and 25 to 40 parts by weight of a diluent may be included.
본 발명은 또한, 상기 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물을 이용한 폐태양전지 유리기판 세정 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for cleaning a glass substrate of a waste solar cell using the cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell.
일 예로, 산화 공정에 의해 폐태양전지로부터 분리된 유리기판을 전술한 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물에 침지시킨다. 침지 시간이 길어질수록 유리기판의 세정력이 증대되며, 예를 들어, 30~300 초, 일 예로 30~150초, 또 다른 예로 30~60초 동안 침지시킬 수 있다. For example, a glass substrate separated from a waste solar cell by an oxidation process is immersed in the above-described cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell. As the immersion time increases, the cleaning power of the glass substrate increases, and for example, it may be immersed for 30 to 300 seconds, for example 30 to 150 seconds, and another example for 30 to 60 seconds.
상기 산화 공정은 고온에서 수행될 수 있고, 예를 들어, 400℃ 내지 650℃의 열처리 공정으로 수행될 수 있다.The oxidation process may be performed at a high temperature, for example, may be performed by a heat treatment process of 400 ℃ to 650 ℃.
이후, 침지된 상기 유리기판에 중화제 처리 및 물 세척을 실시할 수 있다.Thereafter, the immersed glass substrate may be treated with a neutralizing agent and washed with water.
한편, 본 발명의 일 실시예는, 상기 유리기판을 세정액 조성물에 침지시키지 전, 상기 유리기판을 연마하는 것을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, an embodiment of the present invention may further include polishing the glass substrate before immersing the glass substrate in the cleaning liquid composition.
상기 유리기판을 연마하는 것은 연마제로 실리콘 카바이드 및 산화알루미늄 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 실리콘 카바이드는 크기가 500~950 마이크론 일 수 있고, 일 예로, 700~900 마이크론 일 수 있다. 상기 크기의 실리콘 카바이드를 사용하는 경우, 유리기판을 손상시키지 않으면서도 단시간 동안 유리기판의 연마가 가능하다. 이때, 상기 연마 방법으로는 스폰지형, 브러쉬형 등이 적용될 수 있다.Polishing the glass substrate may be performed using at least one of silicon carbide and aluminum oxide as an abrasive. For example, the silicon carbide may have a size of 500 to 950 microns, for example, 700 to 900 microns. In the case of using silicon carbide of the above size, it is possible to polish the glass substrate for a short time without damaging the glass substrate. In this case, as the polishing method, a sponge type, a brush type, or the like may be applied.
또한, 상기 연마제는 메쉬(mesh) 수가 단위면적 당 600(입경25마이크론) 내지 1000(입경 15마이크론) 일 수 있고, 예를 들어, 800 내지 1000 일 수 있다. 상기 유리기판은 전술한 요철이 형성된 면과 평활한 면 모두에 오염물질이 형성되는데, 특히 요철이 형성된 면의 오염물 제거가 여렵다. 이를 효과적으로 제거하기 위해, 메쉬 수가 600 미만인 굵은 입자를 사용할 수 있지만 연마제의 메쉬 수가 600 미만인 경우 오염 물질의 제거 속도는 빠를 수 있지만, 유리기판에 손상이 가해져 재활용 효율이 매우 낮아질 수 있고, 메쉬 수가 1000 초과인 경우 유리기판의 손상은 방지할 수 있지만 오염물질의 제거 속도가 매우 느려 세정 효율이 크게 낮아질 수 있다.In addition, the number of meshes may be 600 (particle diameter 25 microns) to 1000 (particle diameter 15 microns) per unit area, for example, 800 to 1000. In the glass substrate, contaminants are formed on both the uneven surface and the smooth surface described above, and it is particularly difficult to remove the contaminants on the uneven surface. In order to remove this effectively, coarse particles with a mesh number of less than 600 can be used, but if the number of meshes of the abrasive is less than 600, the removal rate of contaminants may be fast, but the recycling efficiency may be very low due to damage to the glass substrate, and the number of meshes is 1000. If it is exceeded, damage to the glass substrate can be prevented, but the removal rate of contaminants is very slow, and the cleaning efficiency can be greatly reduced.
이와 같이, 유리기판을 연마한 후 본 발명에 따른 상기 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물을 이용하여 유리기판을 세정하는 경우, 30초 이하로 침지시키더라도 세정력이 현저하게 증가한다. 고온 산화 공정에 의해 폐태양전지로부터 분리된 유리기판에 형성된 오염물질의 특성 상, 700~900 마이크론 크기의 실리콘 카바이드를 이용한 연마 단계 이후, 상기 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물에 상기 유리기판을 침지시키는 경우, 산 침투 정도가 크게 증대할 수 있다.In this way, when the glass substrate is cleaned using the cleaning liquid composition for cleaning the glass substrate of the waste solar cell according to the present invention after polishing the glass substrate, the cleaning power is remarkably increased even when immersed for 30 seconds or less. Due to the nature of the contaminants formed on the glass substrate separated from the waste solar cell by the high-temperature oxidation process, after the polishing step using silicon carbide having a size of 700 to 900 microns, the glass substrate was added to the cleaning liquid composition for cleaning the glass substrate of the waste solar cell. In the case of immersion, the degree of acid penetration can be greatly increased.
제조예 1 내지 6Preparation Examples 1 to 6
하기 표 1의 조성으로, 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물을 제조하였다.With the composition of Table 1 below, a cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell was prepared.
상기 유리 에칭제1로 GT-250MG4를, 상기 유리 에칭제2로 GT-2000(산도 3.2±0.5 M.O/1N NaOH)를 사용하였다.GT-250MG4 was used as the glass etchant 1, and GT-2000 (acidity 3.2±0.5 M.O/1N NaOH) was used as the glass etchant 2.
실시예 1 내지 6Examples 1 to 6
400℃ 이상의 고온 산화 공정을 수행하여 폐태양전지로부터 분리된 동일한 면적의 유리기판을 상기 제조예 1 내지 6에 따른 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물에 침지시키고, 이후 중화제 처리 및 물 세척을 실시하여, 이를 각각 실시예 1 내지 6으로 나타내었다.A glass substrate of the same area separated from the waste solar cell by performing a high-temperature oxidation process of 400°C or higher was immersed in the cleaning liquid composition for cleaning the glass substrate of the waste solar cell according to Preparation Examples 1 to 6, and then treated with a neutralizing agent and washed with water. Thus, it is shown in Examples 1 to 6, respectively.
상기 침지시간은, 각 실시예의 조성에 따른 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물의 조성으로 진행한 수 차례 실험 중, 광투과율이 90% 이상이 되는 가장 짧은 침지시간을 기록한 것이며, 광투과율은 해당 침지시간에서의 광투과율을 나타낸 것이다. 한편, 광투과율이 90% 이상이 되지 않는 경우를, X로 표시하였다.상기 광투과율 측정은, 태양전지용 유리기판의 경우 입사광의 투과율을 높이기 위하여 유리기판 표면에 난반사처리를 하기 때문에 직진투과율뿐만 아니라 산란에 의한 투과율까지 모두 측정하는 전광선 투과율로 측정하였다. 구체적으로, 가시광선분광 측정기(Visible Spectrophotometer On-line Transmittance Measurement System; model HKL-02-OTMS(한국 한국랩제품)를 사용하여 처리전과 처리 후의 가시광선 전광투과율을 비교하였다. The immersion time is a record of the shortest immersion time at which the light transmittance is 90% or more among several experiments conducted with the composition of the cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell according to the composition of each example, and the light transmittance is the corresponding It shows the light transmittance at the immersion time. On the other hand, the case where the light transmittance is not more than 90% is indicated by X. In the case of the solar cell glass substrate, since diffuse reflection treatment is performed on the surface of the glass substrate to increase the transmittance of the incident light, not only the straight transmittance but also It was measured by total light transmittance, which measures all the transmittance by scattering. Specifically, the total transmittance of visible light before and after treatment was compared using a Visible Spectrophotometer On-line Transmittance Measurement System; model HKL-02-OTMS (Korea Lab Product).
실시예 7Example 7
본 실시예 7에서는 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물을 사용하지 않고, 물리적 방법인 연마 공정에 의해서만 상기 유리기판 표면의 오염물질을 제거하였다. 상기 유리기판의 면적은 동일하다. 상기 연마 공정은 컨베이어 이동식 장치를 사용하였고, 상기 유리기판의 투입 횟수는 3회로 설정하였다.In Example 7, a cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell was not used, and contaminants on the surface of the glass substrate were removed only by a polishing process, which is a physical method. The area of the glass substrate is the same. In the polishing process, a conveyor mobile device was used, and the number of times the glass substrate was input was set to 3 times.
연마제로 메쉬 수가 800 인 실리콘 카바이드를 사용하였고, 스폰지형, 브러쉬형 연마 방법을 사용하였고, 유리마판기의 주행속도는 3m/min으로 설정하여 상기 유리기판 표면의 오염물질을 제거하였다.Silicon carbide with a mesh number of 800 was used as an abrasive, and a sponge-type and brush-type polishing method was used, and the running speed of the glass platen was set to 3 m/min to remove contaminants on the surface of the glass substrate.
연마에 의한 광투과율 변화 정도 및 연마 후 유리기판의 표면 상태를 하기 표 3에 나타내었다.The degree of change in light transmittance due to polishing and the surface state of the glass substrate after polishing are shown in Table 3 below.
실시예 8Example 8
연마제로 메쉬 수가 1100 인 실리콘 카바이드를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 상기 유리기판 표면의 오염물질을 제거하였다.Contaminants on the surface of the glass substrate were removed in the same manner as in Example 7, except that silicon carbide having a mesh number of 1100 was used as the abrasive.
연마에 의한 광투과율 변화 정도 및 연마 후 유리기판 표면 상태를 하기 표 3에 나타내었다.Table 3 shows the degree of change in light transmittance due to polishing and the surface state of the glass substrate after polishing.
실시예 9Example 9
연마제로 메쉬 수가 550 인 실리콘 카바이드를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 상기 유리기판 표면의 오염물질을 제거하였다.Contaminants on the surface of the glass substrate were removed in the same manner as in Example 7, except that silicon carbide having a mesh number of 550 was used as the abrasive.
연마에 의한 광투과율 변화 정도 및 연마 후 유리기판 표면 상태를 하기 표 3에 나타내었다.Table 3 shows the degree of change in light transmittance due to polishing and the surface state of the glass substrate after polishing.
O: 연마 후 유리기판이 매끄러움O: The glass substrate is smooth after polishing
X: 유리기판 표면의 스크래치가 육안으로 관찰되며, 표면에 요철이 발생X: Scratches on the surface of the glass substrate are visually observed, and irregularities are generated on the surface
실시예 9의 경우, 상기 유리기판의 표면이 상기 연마제에 의해 손상이 발생하여 요철이 형성되었다.In the case of Example 9, the surface of the glass substrate was damaged by the abrasive to form irregularities.
실시예 10 내지 실시예 12Examples 10 to 12
상기 실시예 7에 의해 상기 유리기판을 연마한 후 상기 실시예 1에 따라 상기 유리기판 표면의 오염물질을 제거한 경우를 실시예 10으로, 상기 실시예 8에 의해 상기 유리기판을 연마한 후 상기 실시예 1에 따라 상기 유리기판 표면의 오염물질을 제거한 경우를 실시예 11로, 상기 실시예 7에 의해 상기 유리기판을 연마한 후 상기 실시예 2에 따라 상기 유리기판 표면의 오염물질을 제거한 경우를 실시예 12로 하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.Example 10 is a case in which contaminants on the surface of the glass substrate were removed according to Example 1 after the glass substrate was polished in Example 7, and the glass substrate was polished according to Example 8. The case where contaminants on the surface of the glass substrate were removed according to Example 1 was described as Example 11, and the contaminants on the surface of the glass substrate were removed according to Example 2 after polishing the glass substrate according to Example 7 As Example 12, the results are shown in Table 4 below.
상기 침지시간은, 각 실시예의 조성에 따른 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물의 조성으로 진행한 수 차례 실험 중, 광투과율이 90% 이상이 되는 가장 짧은 침지시간을 기록한 것이다.The immersion time is a record of the shortest immersion time in which the light transmittance is 90% or more among several experiments conducted with the composition of the cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell according to the composition of each example.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다. As described above, a detailed description of the present invention has been made by an embodiment with reference to the accompanying drawings, but the above-described embodiment has been described with reference to a preferred example of the present invention, so that the present invention is limited to the above embodiment. It should not be understood, and the scope of the present invention should be understood as the following claims and equivalent concepts.
예를 들어, 도면은 이해를 돕기 위해 각각의 구성요소를 주체로 하여 모식적으로 나타낸 것으로, 도시된 각 구성요소의 두께, 길이, 개수 등은 도면 작성의 진행상, 실제와 다를 수 있다. 또한, 상기의 실시형태에서 나타낸 각 구성요소의 재질이나 형상, 치수 등은 한 예로서, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 효과에서 실질적으로 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다.For example, the drawings schematically show each component as a subject to aid understanding, and the thickness, length, number, etc. of each component shown may be different from the actual one in the progress of drawing creation. In addition, the material, shape, dimensions, etc. of each constituent element shown in the above embodiments are not particularly limited as an example, and various changes can be made without substantially departing from the effects of the present invention.
Claims (7)
상기 조성물 100 중량부 당 이플루오르화 암모늄((NH4)HF2) 5 내지 20 중량부, 산 10 내지 20 중량부 및 과산화수소 5 내지 20 중량부 및 희석액을 포함하는, 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물.
A composition for cleaning a glass substrate separated from a waste solar cell by an oxidation process,
Ammonium difluoride ((NH 4 )HF 2 ) 5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the composition, 10 to 20 parts by weight of acid, 5 to 20 parts by weight of hydrogen peroxide, and a diluent for cleaning glass substrates of waste solar cells Cleaning liquid composition.
상기 조성물 100 중량부 당 이플루오르화 암모늄((NH4)HF2) 5 내지 20 중량부, 산 10 내지 20 중량부, 유리 에칭제 30 내지 60 중량부 및 희석액을 포함하고,
상기 유리 에칭제는 산도가 11 M.O/1N NaOH 내지 16 M.O/1N NaOH 인, 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물.
A composition for cleaning a glass substrate separated from a waste solar cell by an oxidation process,
Ammonium difluoride per 100 parts by weight of the composition ((NH4)HF2) 5 to 20 parts by weight, acid 10 to 20 parts by weight, 30 to 60 parts by weight of a glass etchant and a diluent,
The glass etchant has an acidity of 11 MO/1N NaOH to 16 MO/1N NaOH, a cleaning liquid composition for cleaning a glass substrate of a waste solar cell.
A waste solar cell glass substrate cleaning method comprising immersing the waste solar cell glass substrate in the cleaning liquid composition for cleaning the waste solar cell glass substrate according to any one of claims 1 and 3.
상기 폐태양전지 유리기판을 상기 폐태양전지 유리기판 세정용 세정액 조성물에 침지시키기 전, 상기 유리기판을 연마하는 것을 더 포함하는, 폐태양전지 유리기판 세정 방법.
The method of claim 5,
Before immersing the waste solar cell glass substrate in the waste solar cell glass substrate cleaning solution composition, further comprising polishing the glass substrate, a waste solar cell glass substrate cleaning method.
상기 유리기판을 연마하는 것은 연마제로 실리콘 카바이드 및 산화알루미늄 중 적어도 어느 하나를 사용하는, 폐태양전지 유리기판 세정 방법.
The method of claim 6,
Polishing the glass substrate is a waste solar cell glass substrate cleaning method using at least one of silicon carbide and aluminum oxide as an abrasive.
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