KR20140025003A - Device for recycling cell from solar module - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a cell recovery device of a solar cell module having an EVA and a cell. The cell recovery device of a solar cell module comprises a module fixation unit to fix a solar cell module; an ultrasonic wave generation device including an ultrasonic case and a plurality of ultrasonic vibration units to irradiate an ultrasonic wave toward the solar cell module fixed in the module fixation unit; and a cooler which is mounted on the upper part of the ultrasonic case to condense an organic solvent vaporized due to a reaction of an organic solvent contained on the ultrasonic case and the solar cell module so that the concentration of the organic solvent can be maintained, thereby promptly removing the EVA to separate the solar cell with the organic solvent of relatively low temperature condition and the low concentration using an EVA separation process using the organic solvent together with an ultrasonic irradiation manner and preventing environmental pollution. Furthermore, the cooler for condensing the vaporized organic solvent is able to consistently maintain the concentration of the organic solvent and suppress poisonous gas emitted to the atmosphere as a result of the EVA separation reaction.

Description

태양전지 모듈의 셀 회수장치{Device for recycling cell from solar module}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a solar cell module,

본 발명은 태양전지 모듈의 셀 회수장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다채널 방식의 초음파 발생장치와, 유기용매의 농도를 유지시키는 냉각기를 구비함으로써, 저농도의 유기용매로도 EVA를 신속하게 제거하고 유해가스의 발생을 방지할 수 있는 태양전지 모듈의 셀 회수장치에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a multi-channel type ultrasonic generator and a cooler for maintaining the concentration of the organic solvent, so that the EVA can be quickly removed even with a low concentration organic solvent And to prevent the generation of noxious gas.

최근 신재생에너지 개발, 특히 그 중에서도 태양광 발전은 대표적인 무공해, 비고갈성 에너지원으로 활용범위 및 실용화 가능성이 높게 평가되어 최근 10년 동안 43%의 높은 성장률을 보이고 있으며, 이에 의한 발전 및 생산설비의 증대가 활발한 상황이다. 태양전지는 구성되는 물질의 종류에 따라 실리콘, 화합물 반도체와 같은 무기소재로 이루어진 무기물 태양전지와, 유기물질을 포함하고 있는 유기물 태양전지로 구분될 수 있고, 효율과 안정성의 문제로 인해 결정질 실리콘 태양전지가 전세계 시장의 약 90% 정도를 차지하고 있다. In recent years, new and renewable energy development, especially solar power generation, has been rated as a representative pollution-free and non-geothermal energy source and has been highly evaluated for its potential for practical use. It has shown a high growth rate of 43% over the last 10 years. This is an increasingly active situation. The solar cell can be divided into an inorganic solar cell made of an inorganic material such as silicon and a compound semiconductor and an organic solar cell containing an organic substance depending on the kind of the material to be formed. Due to the problem of efficiency and stability, Batteries account for about 90% of the global market.

태양전지의 최소단위를 셀이라 하며, 단일 태양전지 셀로부터 발생 가능한 전압은 매우 낮기 때문에 태양전지 셀로부터 사용가능한 전압을 얻기 위하여 다수의 셀을 배열하여 제작되고 있다. 이와 같이 여러 셀을 묶은 단위를 태양전지 모듈이라 한다. The minimum unit of a solar cell is called a cell. Since a voltage that can be generated from a single solar cell is very low, a plurality of cells are arranged in order to obtain a usable voltage from the solar cell. The unit that bundles several cells is called a solar cell module.

태양전지 모듈은 일반적으로 강화유리/접착제(EVA)/셀(실리콘)/접착제(EVA)/백시트의 샌드위치 구조로 형성된다. 각 층간 접착제로는 에틸렌초산비닐수지(Ethylene vinyl acetate; EVA)가 주로 이용된다. The solar cell module is generally formed of a sandwich structure of tempered glass / adhesive (EVA) / cell (silicone) / adhesive (EVA) / backsheet. Ethylene vinyl acetate (EVA) is mainly used as an interlayer adhesive.

전체 태양전지 가격의 약 60%를 태양전지 모듈이 차지하고 있으며, 태양전지 모듈 가격의 약 40%가 실리콘 재질의 결정성 기판이 차지하고 있다. 따라서, 태양전지 관련 산업의 안정적인 원료공급 및 성장을 위해서는 핵심 원료인 결정성 실리콘의 확보 및 이에 대한 재활용 및 재사용 기술이 절실히 요구되고 있다. Approximately 60% of the total solar cell price is occupied by the solar cell module, and about 40% of the solar cell module cost is occupied by the crystalline substrate of the silicon material. Therefore, in order to supply and grow stable raw materials for the solar cell industry, it is urgently required to secure and recycle crystalline silicon as a core raw material.

이러한 구조의 태양전지 모듈을 재활용하기 위해, 접착제로 사용된 EVA 성분을 제거하여 각층을 완전히 분리하는 것이 경제적이며, 관련기술로는 유기용매법, 질산법, 열분해법, 유동층 연소법 등이 있다. 유기용매법을 적용한 선행기술로 한국공개특허공보 제2011-0031688호, 한국공개특허공보 제2012-0000148호가 개시되어 있다. In order to recycle the solar cell module having such a structure, it is economical to completely separate each layer by removing the EVA component used as an adhesive, and related technologies include an organic solvent method, a nitric acid method, a pyrolysis method, and a fluidized bed combustion method. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0031688 and Korean Laid-Open Patent Publication No. 2012-0000148 are disclosed as prior art to which the organic solvent method is applied.

하지만, 유기용매법과 질산법은 각각 10~20일, 25 시간 정도의 장시간 처리가 요구되고, 공정 중 발생되는 공정 폐액의 2 차 환경오염 요소가 존재하며 회수되는 태양전지 셀이 파손되는 문제점이 있다. 또한, 열분해법과 유동층 연소법은 각각 520, 450 ℃ 이상의 고온조건이 요구되어 공정 중 NOx 등 유해가스가 발생함은 물론 태양전지 셀의 파손이 발생되는 단점이 있다. 따라서 태양전지 모듈로부터 태양전지 셀을 회수하기 위해 EVA 분리 시간이 짧고, 열에너지 소비가 적으며, 유해가스 발생이 억제될 수 있는 처리공정 및 장치의 개발이 요구된다. However, the organic solvent method and the nitric acid method require a long treatment time of about 10 to 20 days and 25 hours, respectively, and there is a secondary environmental pollution factor of the process waste liquid generated in the process, and the recovered solar cell is damaged . In addition, the pyrolysis method and the fluidized bed combustion method are required to be operated at a high temperature of 520 ° C or higher, respectively, to cause harmful gases such as NOx and breakage of the solar cell. Therefore, it is required to develop a process and an apparatus that can shorten the EVA separation time, reduce the consumption of thermal energy, and suppress the generation of harmful gas, in order to recover the solar cell from the solar cell module.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다채널 방식의 초음파 발생장치와, 유기용매의 농도를 유지시키는 냉각기를 구비함으로써, 저농도의 유기용매로도 EVA를 신속하게 제거하고 유해가스의 발생을 방지할 수 있는 태양전지 모듈의 셀 회수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an ultrasonic generator and a cooler for maintaining the concentration of organic solvent, And it is an object of the present invention to provide a cell collection device of a solar cell module capable of preventing generation of gas.

본 발명은 EVA 및 셀을 포함하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치에 있어서, 상기 태양전지 모듈을 고정하는 모듈고정부와; 초음파용 케이스와, 상기 모듈고정부에 고정된 상기 태양전지 모듈을 향해 초음파를 조사하는 복수의 초음파 진동부를 포함하는 초음파 발생장치 및 상기 초음파용 케이스 내부에 수용된 유기용매와 상기 태양전지 모듈의 반응으로 인해 기화되는 유기용매를 응결시켜 상기 유기용매의 농도를 유지시키도록 상기 초음파 케이스 상부에 구비되는 냉각기를 포함한다. A cell recovery apparatus for a solar cell module including an EVA and a cell, comprising: a module fixing unit for fixing the solar cell module; An ultrasonic generator comprising: an ultrasonic wave generator; a plurality of ultrasonic vibrators for irradiating ultrasonic waves toward the solar cell module fixed to the module fixing unit; and an organic solvent accommodated in the ultrasonic wave case, And a cooler installed at the upper part of the ultrasonic casing to condense the organic solvent to be vaporized and maintain the concentration of the organic solvent.

또한, 상기 초음파용 케이스는 박스타입(box type)이고, 상기 초음파 진동부는 상기 초음파용 케이스의 좌, 우측면에 각각 복수 개가 구비되고, 상기 초음파용 케이스의 하부에 복수 개가 구비될 수 있다. In addition, the ultrasonic wave casing may be a box type, and the ultrasonic vibration units may be provided on the left and right sides of the ultrasonic wave casing, respectively, and a plurality of the ultrasonic vibration units may be provided below the ultrasonic wave casing.

또한, 상기 초음파용 케이스 내부에 배치되어 유기용매가 채워지는 시험관을 더 포함하고, 상기 모듈고정부는 상기 시험관 내에 삽입되고, 상기 시험관 외부의 상기 초음파용 케이스는 증류수로 채워질 수 있다. The ultrasonic diagnostic apparatus may further include a test tube disposed inside the ultrasonic wave casing and filled with an organic solvent, wherein the module fixing section is inserted into the test tube, and the ultrasonic wave casing outside the test tube is filled with distilled water.

또한, 상기 초음파용 케이스 내부는 유기용매로 채워지고, 상기 모듈고정부는 상기 태양전지 모듈을 고정시키는 금속 재질의 메쉬부를 포함하며, 상기 메쉬부는 상기 초음파용 케이스 내에 삽입 배치될 수 있다. In addition, the inside of the ultrasonic wave case is filled with organic solvent, and the module fixing part includes a metal mesh part for fixing the solar cell module, and the mesh part can be inserted into the ultrasonic wave case.

본 발명에 의한 태양전지 모듈의 셀 회수장치에서는, 유기용매를 이용한 EVA 분리 공정과 초음파 조사 방식을 병용함으로써, 비교적 낮은 온도조건 및 저농도의 유기용매만으로 신속하게 EVA를 제거하여 태양전지 셀을 분리할 수 있고, 환경오염을 방지할 수 있는 이점이 있다. In the cell recovery apparatus for a solar cell module according to the present invention, by using the EVA separation process using an organic solvent and the ultrasonic irradiation process in combination, it is possible to quickly remove EVA using only a relatively low temperature condition and a low- And there is an advantage that environmental pollution can be prevented.

또한, 기화되는 유기용매를 응결시키는 냉각기를 구비함으로써 유기용매의 농도를 일정하게 유지시킬 수 있고, EVA 분리반응의 결과 대기로 방출되는 유해 가스를 억제할 수 있는 이점이 있다. Further, since the condenser for condensing the vaporized organic solvent is provided, the concentration of the organic solvent can be kept constant, and the harmful gas released into the atmosphere can be suppressed as a result of the EVA separation reaction.

또한, 물리적 파손이 일어나지 않은 태양전지 모듈뿐만 아니라 물리적 파손이 발생된 태양전지로부터 EVA를 빠르고 깨끗하게 제거할 수 있는 이점이 있다. In addition, there is an advantage that EVA can be removed quickly and cleanly from a solar cell in which not only physical damage has occurred but also a solar cell in which physical damage has occurred.

도 1은 일반적인 태양전지 모듈의 개략적인 구조를 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 셀 회수장치의 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 태양전지 모듈의 셀 회수장치의 시험관에 투입되는 모듈고정부를 도시한 도이다.
도 4는 도 3에 도시된 모듈고정부가 시험관에 삽입 배치된 것을 도시한 도이다.
도 5는 도 2에 도시된 태양전지 모듈의 셀 회수장치에 의해 태양전지 모듈의 EVA 제거 전,후의 상면 사진이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 셀 회수장치에 투입되는 모듈고정부를 도시한 도이다.
도 7은 도 6에 도시된 모듈고정부가 스틸 케이스 내부에 배치된 외관이 도시된 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 태양전지 모듈의 셀 회수장치에 의해 태양전지 모듈의 EVA 제거 전,후의 상면 사진이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a general solar cell module. FIG.
2 is a configuration diagram of a cell recovery apparatus for a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a module fixing unit to be inserted into a test tube of the cell collecting apparatus of the solar cell module shown in FIG. 2. FIG.
Fig. 4 is a view showing the module fixing portion shown in Fig. 3 inserted into the test tube.
5 is a top view of the solar cell module before and after removing the EVA by the cell recovery device of the solar cell module shown in FIG.
6 is a view illustrating a module fixing unit to be inserted into a cell collecting apparatus of a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing an outer appearance in which the module fixing portion shown in Fig. 6 is disposed inside the steel case.
8 is a top view of the solar cell module before and after removing the EVA by the cell recovery device of the solar cell module shown in FIG.

도 1은 일반적인 태양전지 모듈의 개략적인 구조를 나타내는 도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a general solar cell module. FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 태양전지 모듈(110)은 일반적으로 강화유리/접착제(EVA)/셀(실리콘)/접착제(EVA)/백시트의 샌드위치 구조로 형성된다. 1, the solar cell module 110 is generally formed of a sandwich structure of tempered glass / adhesive (EVA) / cell (silicone) / adhesive (EVA) / backsheet.

모듈의 강도, 내구성, 광 투과도를 위해 강화유리를 사용하고, 후면보호 및 열적 안정성을 위해 백시트는 불소함유 플라스틱필름을 사용한다. 각 층간 접착제로는 폴리비닐부틸알(Polyvinyl Butyral; PVB)과 에틸렌초산비닐수지(Ethylene vinyl acetate; EVA)가 있으나, 경제성 및 성능이 우수한 EVA가 주로 이용된다.
Tempered glass is used for the module's strength, durability, and light transmittance. Backsheet uses fluorine-containing plastic film for back protection and thermal stability. Polyvinyl butyral (PVB) and ethylene vinyl acetate (EVA) resins are used as the interlayer adhesives, but EVA having excellent economy and performance is mainly used.

본 발명의 태양전지 모듈의 셀 회수장치(100)는, 유기용매에 태양전지 모듈(110)이 침지되면 일정 시간 후 태양전지 모듈(110)의 EVA가 부풀어 올라 셀과 분리되는 현상을 이용한다. The cell recovery apparatus 100 of the present invention uses the phenomenon that the EVA of the solar cell module 110 is swollen and separated from the cell after a certain period of time when the solar cell module 110 is immersed in the organic solvent.

이 때, 유기용매를 이용하여 EVA을 분리하는 경우, 몇 시간 정도의 단시간에 해당 처리를 완료하기 위해서 유기용매의 온도를 80∼100℃로 가열할 필요가 있다. 그러나, 이러한 가열 공정에는 막대한 에너지가 소요되고, 작업 환경의 안전성을 확보하기 위한 설비도 필요해진다. At this time, when EVA is separated using an organic solvent, it is necessary to heat the organic solvent to 80 to 100 캜 in order to complete the treatment in a short time of several hours. However, such a heating process requires enormous energy and requires facilities for securing the safety of the working environment.

특히, EVA의 분리를 촉진하기 위해 유기용매를 높은 온도로 가열하게 되면 상당한 양의 EVA가 해당 용매에 용해되어 EVA의 효율적인 회수가 어려워지고, 유기용매의 재이용도 제한되는 문제가 있다. Particularly, when the organic solvent is heated to a high temperature to promote the separation of EVA, a considerable amount of EVA is dissolved in the solvent, which makes it difficult to efficiently recover the EVA and restricts the reuse of the organic solvent.

본 발명의 태양전지 모듈의 셀 회수장치(100)는 이러한 문제를 해결하기 위해, 유기용매를 이용한 EVA 분리 공정에, 태양전지 모듈(110)을 향해 초음파 조사 방식을 병용한다. In order to solve such a problem, the cell recovery apparatus 100 of the solar cell module of the present invention uses an ultrasonic irradiation method toward the solar cell module 110 in the EVA separation process using an organic solvent.

이에 의하면, 유기용매의 온도와 유기용매의 농도가 비교적 낮은 상태에서도 초음파 발생으로부터 생성되는 캐비테이션(Cavitation) 효과에 의해 EVA층이 셀과 강화 유리로부터 박리되는 현상이 먼저 발생한다. According to this, even when the temperature of the organic solvent and the concentration of the organic solvent are relatively low, the EVA layer is peeled from the cell and the tempered glass due to the cavitation effect generated from the ultrasonic wave.

따라서, EVA층이 방향족 유기용매에 용해되기 전에, EVA 층의 실리콘 셀과 강화 유리로부터 신속하게 박리되므로, 유기용매를 이용한 EVA 분리 공정이 신속해지고, 유기용매에 용해되는 EVA의 양이 급격히 감소하기 때문에 EVA를 효율적으로 회수할 수 있고, 유기용매의 재이용이 가능해지는 이점이 있다. 또한, 저농도의 유기용매를 사용하더라도 충분한 EVA 분리공정이 가능해지므로 환경오염이 방지되는 이점이 있다.
Therefore, since the EVA layer is rapidly peeled from the silicon cell of the EVA layer and the tempered glass before the EVA layer is dissolved in the aromatic organic solvent, the EVA separation process using the organic solvent is quickened and the amount of EVA dissolved in the organic solvent is rapidly reduced Therefore, EVA can be efficiently recovered and the organic solvent can be reused. Further, even if a low-concentration organic solvent is used, an EVA separation process can be performed sufficiently, and thus there is an advantage that environmental pollution is prevented.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 셀 회수장치의 구성도, 도 3은 도 2에 도시된 태양전지 모듈의 셀 회수장치의 시험관에 투입되는 모듈고정부를 도시한 도, 도 4는 도 3에 도시된 모듈고정부가 시험관에 삽입 배치된 것을 도시한 도이다. 3 is a view illustrating a module fixing unit to be inserted into a test tube of the cell collecting apparatus of the solar cell module shown in FIG. 2. FIG. 2 is a view showing the configuration of a cell collecting apparatus of a solar cell module according to an embodiment of the present invention. Fig. 4 is a view showing the module fixing portion shown in Fig. 3 inserted into the test tube.

도 2에 도시된 태양전지 모듈의 셀 회수장치(100)는, 전체 외관을 형성하는 스틸 케이스(130), 모듈고정부(120), 초음파 발생장치(150) 및 냉각기(140)를 포함한다. The cell recovery apparatus 100 of the solar cell module shown in FIG. 2 includes a steel case 130, a module fixing unit 120, an ultrasonic generator 150, and a cooler 140 that form an overall appearance.

모듈고정부(120)는 상기 태양전지 모듈(110)을 고정하는 지지대(120)인 것이 바람직하고, 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 태양전지 모듈(110)을 그 높이에 따라 상, 중, 하로 구분하여 상기 지지대(120)에 고정할 수 있다. The module fixing unit 120 is preferably a support base 120 for fixing the solar cell module 110. As shown in FIG. 3, the three solar cell modules 110 are vertically and horizontally And can be fixed to the supporter 120 in a divided manner.

본 실시예에서는 상기 모듈고정부(120)가 55㎜급(가로)×25㎜급(세로)×1㎜급(높이)의 비교적 작은 크기의 모듈을 고정하기에 적합한 형태 및 크기의 지지대 형태로 제작된다.In the present embodiment, the module fixing portion 120 is formed in a form of a support having a shape and size suitable for fixing a module having a relatively small size of 55 mm (width) × 25 mm (height) × 1 mm .

이처럼 모듈고정부(120)를 이용하여 태양전지 모듈(110)을 고정하여 후술할 초음파 발생장치(150)에 투입하면, 초음파 진동부(152,153)와 태양전지 모듈(110) 간 거리를 적정거리만큼 유지시키기가 용이한 이점이 있다. 또한, 물리적 파손이 일어나지 않은 태양전지 모듈(110) 뿐만 아니라, 물리적 파손이 발생된 태양전지 모듈(110)도 상기 모듈고정부(120)를 통해 견고하게 고정할 수 있기 때문에, 재활용할 수 있는 태양전지 모듈의 범위가 넓어지게 된다. When the solar cell module 110 is fixed by using the module fixing unit 120 and then inserted into the ultrasonic wave generator 150 to be described later, the distance between the ultrasonic vibration units 152 and 153 and the solar cell module 110 is set to an appropriate distance There is an advantage that it is easy to maintain. In addition, not only the solar cell module 110 in which no physical damage has occurred but also the solar cell module 110 in which physical damage has occurred can be fixed firmly through the module fixing portion 120, The range of the battery module is widened.

한편, 초음파 발생장치(150)는 초음파용 케이스(151), 복수의 초음파 진동부(152, 153) 및 초음파 제어부(155)를 포함한다. The ultrasonic wave generator 150 includes an ultrasonic wave case 151, a plurality of ultrasonic wave vibration units 152 and 153, and an ultrasonic wave controller 155.

초음파용 케이스(151)는 태양전지 모듈의 셀 회수장치(100)의 전체 외관을 형성하는 스틸 케이스(130) 내에 배치되는 박스타입(box type)의 구조물이다. 초음파용 케이스(151) 내부에 유기용매가 수용되며, 초음파용 케이스(151)는 태양전지 모듈(110)과 유기용매 간 반응이 이루어지는 반응 공간을 제공한다. The ultrasonic wave case 151 is a box type structure disposed in the steel case 130 that forms the entire outer surface of the cell collection device 100 of the solar cell module. An organic solvent is accommodated in the ultrasonic wave case 151, and the ultrasonic wave case 151 provides a reaction space for reaction between the solar cell module 110 and the organic solvent.

초음파용 케이스(151)에는 모듈고정부(120)에 고정된 태양전지 모듈(110)을 향해 초음파를 조사하는 복수의 초음파 진동부(152, 153)가 구비된다. 상기 복수의 초음파 진동부(152,153)는 초음파용 케이스(151)의 좌, 우측면 및 하부에 각각 복수 개가 구비되는 것이 바람직하다. The ultrasonic wave case 151 is provided with a plurality of ultrasonic vibration units 152 and 153 for irradiating ultrasonic waves toward the solar cell module 110 fixed to the module fixing unit 120. It is preferable that a plurality of the ultrasonic vibration units 152 and 153 are provided on the left and right sides and the lower side of the ultrasonic wave case 151, respectively.

도 2를 참조하면, 초음파용 케이스(151)의 일측면에 측면 초음파 진동부(152)가 8개 구비되고(도 2의 정면측에 도시), 도시되지 않은 반대쪽 측면에 측면 초음파 진동부(152)가 8개 구비되며, 초음파용 케이스(151)의 바닥부에 하부 초음파 진동부(153)가 4개 구비되어, 총 20개의 초음파 진동부(152,153)가 초음파용 케이스(151)에 장착된다. 초음파 제어부(155)는 상기 복수의 초음파 진동부(152,153)에서 소정 주파수의 초음파가 발생되도록 작동을 제어한다. 이하에서는, 본 발명의 초음파 발생장치(150)가 다채널 방식의 복수의 초음파 진동부(152,153)를 구비함에 따른 기술적 효과를 설명한다. 2, eight side acoustic wave vibrating units 152 are provided on one side of the ultrasonic wave casing 151 (shown on the front side of FIG. 2), and a side acoustic wave vibrating unit 152 And four lower ultrasonic vibration units 153 are provided at the bottom of the ultrasonic wave case 151 so that a total of 20 ultrasonic vibration units 152 and 153 are mounted on the ultrasonic wave case 151. The ultrasonic wave controller 155 controls the ultrasonic wave vibrating units 152 and 153 to generate ultrasonic waves having a predetermined frequency. Hereinafter, technical effects of the ultrasonic generator 150 of the present invention having a plurality of ultrasonic vibration units 152 and 153 of a multi-channel system will be described.

초음파는 주파수에 따라 단주파(28 ~ 40 KHz), 다주파(40 ~ 90 KHz), 중간주파(60 ~ 200 KHz, 가속도), 메가소닉(1 MHz 이상, 가속도)으로 나뉠 수 있으며, 본 실시예에 사용된 초음파 진동부(152,153)는 단주파에 속하며 각각 30 KHz, 45 KHz의 주파수를 갖고 있다. 이러한 단주파 방식의 경우, 정재파 현상(Standing wave problem)이 발생하는 문제점이 있다. 정재파 현상이란, 단주파 방식에서 주로 나타나는 현상으로, 강하고 약한 공동(캐비테이션)이 1/4 파장의 배수마다 주기적으로 나타나는 것을 말한다. 1/4 파장의 짝수배의 부분에서는 진폭이 감소되며, 음파의 1/4 파장의 홀수배에서는 진폭이 증가하여 공동효과가 커지게 되는 현상이 나타나게 된다. 즉, 초음파의 파장 값에 따라 강하고 약한 공동 구간이 변화될 수 있다. Ultrasonic waves can be divided into a single frequency (28 to 40 KHz), a multi-frequency (40 to 90 KHz), an intermediate frequency (60 to 200 KHz, acceleration) and a megasonic The ultrasonic vibration units 152 and 153 used in the example belong to a single frequency band and have frequencies of 30 KHz and 45 KHz, respectively. In the case of the short-wave method, there is a problem that a standing wave problem occurs. Standing wave phenomenon is a phenomenon that occurs mainly in the short-wave method, and it means that strong and weak cavitation occurs periodically every multiple of a quarter wavelength. The amplitude is reduced at the even-numbered portions of the 1/4 wavelength, and the amplitude increases at the odd multiple of the 1/4 wavelength of the sound wave, resulting in a large joint effect. That is, a strong and weak cavity section can be changed according to the wavelength value of the ultrasonic wave.

파장(λ)은 음파의 속도(V)/주파수(Hz)로 계산될 수 있으며, 본 실시예에서 주파수는 2 가지로 고정되어 있기 때문에 음파의 속도 변화에 따라 파장 값이 변할 수 있다. 특히 파장은 동일한 매질일지라도 매질의 온도에 따라 파장 값이 변화된다. 예를 들면 증류수 내에서 초음파 발생시 10 ℃에서 초음파의 음파 속도는 1440 m/s, 20 ℃에서는 1482 m/s 의 음파속도를 갖는다. 실제로 초음파를 액상에 발생시키면 초음파 효과에 의해 액중 온도가 증가되는 현상이 나타난다. 이 경우, 강하고 약한 공동효과가 나타나는 구간이 정재파 현상에 의해 약간씩 변하게 된다. 약한 공동효과구간은 초음파 효과가 거의 나타나지 않는다. The wavelength λ can be calculated as the speed V of the sound wave / frequency Hz. In this embodiment, since the frequency is fixed to two, the wavelength value may vary according to the speed change of the sound wave. In particular, even if the wavelength is the same medium, the wavelength value changes depending on the temperature of the medium. For example, when ultrasonic waves are generated in distilled water, the sonic velocity of ultrasonic waves is 1440 m / s at 10 ° C and 1482 m / s at 20 ° C. Actually, when the ultrasonic wave is generated in the liquid phase, the temperature in the liquid is increased due to the ultrasonic effect. In this case, the section where the strong and weak joint effect appears is slightly changed by the standing wave phenomenon. The weak co-effect section has little effect on the ultrasonic effect.

본 발명에서는 이러한 정재파 현상을 해결하기 위해서 다채널 주파수 방식을 도입한 것으로, 단순히 초음파의 진동부의 개수가 증가함에 따른 초음파 효과 증가가 아닌, 정재파 현상 억제를 이용한 초음파 효과 증가라고 설명할 수 있으며, 동일한 주파수의 다채널 방식으로 초음파 발생시, 균일한 케비테이션 효과를 얻을 수 있는 이점이 있다. In the present invention, a multichannel frequency method is adopted to solve the standing wave phenomenon. It can be explained that the ultrasonic wave effect can be increased by suppressing the standing wave phenomenon rather than simply increasing the number of vibration parts of the ultrasonic wave. Frequency, multi-channel method, there is an advantage that a uniform cavitation effect can be obtained when an ultrasonic wave is generated.

한편, 상기 초음파 진동부(152,153)와 태양전지 모듈(110) 간 거리는 1.5~2.5 cm인 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 정재파 현상이 발생되면 강하고 약한 초음파 공동구간이 발생하고, 이러한 정재파 현상을 억제하기 위해 다채널 타입의 초음파 진동부(152,153)를 장착하였다. 하지만, 정재파 현상을 100% 억제할 수는 없기 때문에, 정재파가 발생할 경우 강한 공동 효과가 나타나는 구간에 태양전지 모듈(110)을 위치시키는 것이 유리하다. The distance between the ultrasonic vibration units 152 and 153 and the solar cell module 110 is preferably 1.5 to 2.5 cm. As described above, when a standing wave phenomenon occurs, a strong and weak ultrasonic cavity section occurs. In order to suppress the standing wave phenomenon, a multi-channel type ultrasonic vibration unit 152 or 153 is mounted. However, since the standing wave phenomenon can not be suppressed by 100%, it is advantageous to place the solar cell module 110 in a section where strong common effect occurs when a standing wave occurs.

구체적으로, 30kHz, 45 kHz의 초음파가 강하게 나타나는 구간은 초음파 진동부(152,153)와 태양전지 모듈(110) 간 거리가 1.5~2.5 cm인 지점, 바람직하게는 약 2cm인 지점에서 1 회씩 발생된다. 이후에도 1/4배씩 마다 강하고 약한 구간이 나타나지만, 공동효과가 강하게 나타나는 구간 중 태양전지 모듈(110)과 거리가 가장 짧은 구간에서 효율이 가장 높기 때문에 초음파 진동부(152,153)와 태양전지 모듈(110) 간 거리를 1.5~2.5 cm로 설정하는 것이 유리하다. Specifically, a section in which the ultrasonic waves of 30 kHz and 45 kHz appear strongly is generated once at a point where the distance between the ultrasonic vibration units 152 and 153 and the solar cell module 110 is 1.5 to 2.5 cm, preferably about 2 cm. However, since the efficiency is the highest in the shortest distance from the solar cell module 110 in the period where the common effect is strong, the ultrasonic vibration modules 152 and 153 and the solar cell module 110 may have a high efficiency, It is advantageous to set the distance between 1.5 and 2.5 cm.

한편, 본 발명의 태양전지 모듈의 셀 회수장치(100)는, 초음파용 케이스(151) 내부에 배치되어 유기용매가 채워지는 시험관(135)을 더 포함한다. 도 4를 참조하면, 모듈고정부(120)는 시험관(135) 내에 삽입되고, 시험관(135) 내의 유기용매에 태양전지 모듈(110)이 침지되면 일정 시간 후부터 태양전지 모듈(110)의 EVA가 부풀어 올라 셀과 분리된다. The cell recovery apparatus 100 of the solar cell module of the present invention further includes a test tube 135 disposed inside the ultrasonic wave casing 151 and filled with organic solvent. 4, when the solar cell module 110 is immersed in the organic solvent in the test tube 135, the module fixing part 120 is inserted into the test tube 135 and the EVA of the solar cell module 110 It swells up and separates from the cell.

여기서, 상기 유기용매는 트리클로로에틸렌(Trichloroethylene), 오디클로로벤젠(o-dichlorobenzene), 벤젠(Benzene), 톨루엔(Toluene), 테트라히드로푸란(Tetrahydrofuran) 중 선택된 어느 하나의 용매이고, 이들 중 선택된 용매를 에탄올을 이용해 몰농도를 조절한다. Here, the organic solvent may be any one selected from the group consisting of trichlorethylene, o-dichlorobenzene, benzene, toluene, and tetrahydrofuran, Is adjusted to the molar concentration using ethanol.

여러 기초실험에 의해 선택된 트리클로로에틸렌, 오디클로로벤젠, 벤젠, 톨루엔 또는 테트라히드로푸란은 EVA를 분해하여 녹이거나 팽창시키는 성질을 가지고 있다. 따라서 상기의 유기용매에 태양전지 모듈을 침지시키면 유기용매가 강화유리와 셀 사이로 침투하게 되어 EVA를 녹이거나 팽창시키게 된다. Trichlorethylene, dichlorobenzene, benzene, toluene or tetrahydrofuran, selected by several basic experiments, has the property of decomposing, melting or expanding EVA. Therefore, when the solar cell module is immersed in the organic solvent, the organic solvent penetrates between the reinforced glass and the cell, thereby melting or expanding the EVA.

여기서, 상기 유기용매는 적정 몰농도는 1~8M인 것이 바람직하다. 몰농도가 1 M 미만인 경우 용매의 농도가 EVA와 반응하여 태양전지 모듈(110)을 분리하기까지 매우 오랜 시간이 소요된다. 반면, 몰농도가 8 M를 초과하는 경우, 상대적으로 빠른 속도로 태양전지 모듈을 분리할 수는 있으나, 이와 같은 고농도의 용매 사용으로 인한 폐수 처리문제가 발생하기 때문에, 반응성과 환경오염 방지를 모두 달성할 수 있도록 유기용매의 몰농도를 1~8M 범위로 제어하는 것이 유리하다.
Here, the organic solvent preferably has an appropriate molar concentration of 1 to 8 M. When the molar concentration is less than 1 M, it takes a very long time for the concentration of the solvent to react with the EVA to separate the solar cell module 110. On the other hand, when the molar concentration exceeds 8 M, it is possible to separate the solar cell module at a relatively high speed. However, since the problem of waste water treatment due to the use of such a high concentration solvent occurs, It is advantageous to control the molarity of the organic solvent in the range of 1 to 8M.

도 2에는 시험관(135)의 개수가 4개인 실시예가 도시되어 있고, 각 시험관(135)에는 3개의 태양전지 모듈(110)이 그 높이에 따라 상, 중, 하로 구분하여 지지대(120)에 고정된 채로 삽입되어 있으므로, 결국 총 12개의 태양전지 모듈(110)에 대한 실험이 동시에 가능하다. 하지만, 이는 55㎜급(가로)×25㎜급(세로)×1㎜급(높이)의 비교적 작은 크기의 모듈을 모듈고정부(120)에 고정하는 경우에 관한 일실시예에 불과하며, 태양전지 모듈의 크기, 스틸 케이스(130)의 부피 등에 따라 시험관(135)의 개수, 하나의 모듈고정부(120)에 삽입, 고정될 수 있는 태양전지 모듈(110)의 개수를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. FIG. 2 shows an embodiment in which the number of test tubes 135 is four. In each test tube 135, three solar cell modules 110 are fixed to the support base 120 by upper, So that a total of twelve solar cell modules 110 can be tested at the same time. However, this is only an example of a case where a relatively small-sized module having a size of 55 mm (width) × 25 mm (length) × 1 mm (height) is fixed to the module fixing portion 120, The number of the test tubes 135 and the number of the solar cell modules 110 that can be inserted and fixed in one module fixing portion 120 can be variously changed according to the size of the battery module, the volume of the steel case 130, Of course.

한편, 유기용매가 채워지는 시험관(135)의 외부 공간, 즉 초음파용 케이스(151) 내부는 증류수로 채워지고, 초음파용 케이스(151)의 하부에는 초음파용 케이스(151)에 채워진 증류수를 외부로 배출하는 배출부(160)가 구비된다. On the other hand, the outer space of the test tube 135 filled with the organic solvent, that is, the inside of the ultrasonic wave case 151 is filled with distilled water and the distilled water filled in the ultrasonic wave case 151 is discharged to the outside A discharge unit 160 is provided.

결과적으로 가열하고자 하는 대상은 유기용매이지만, 유기용매를 직접적으로 가열하지 않고, 초음파용 케이스(151)에 채워진 증류수를 가열하는 중탕방식을 통해 유기용매를 간접적으로 가열한다. 유기용매는 불이 잘 붙고 휘발성이 크므로, 중탕방식을 적용하면 유기용매를 직접적으로 가열하는 경우 발생할 수 있는 유기용매 온도의 급격한 변화 및 화재의 위험성을 저감시킬 수 있다. 또한, 유기용매 온도의 급격한 증가로 인해 유기 용매가 증발되어 용매농도가 감소되는 것을 방지할 수 있다. As a result, the object to be heated is an organic solvent, but the organic solvent is indirectly heated through a hot water system in which distilled water filled in the ultrasonic wave case 151 is heated without directly heating the organic solvent. Since the organic solvent is well ignited and volatile, application of the water bath method can reduce the rapid change of the organic solvent temperature and the risk of fire which may occur when the organic solvent is directly heated. In addition, the abrupt increase in the temperature of the organic solvent can prevent the organic solvent from evaporating and reducing the solvent concentration.

한편, 본 발명의 태양전지 모듈의 셀 회수장치(100)는, 시험관(135) 내의 반응온도를 유지하기 위해, 초음파용 케이스(151) 내에 채워지는 증류수의 온도를 감지하는 온도센서(170) 및 상기 온도센서(170)에 의해 감지된 온도에 근거하여 상기 증류수의 온도를 50~70℃로 유지하는 온도 제어부(171)를 더 포함한다.
The cell collection apparatus 100 of the solar cell module of the present invention includes a temperature sensor 170 for sensing the temperature of the distilled water filled in the case 151 for maintaining the reaction temperature in the test tube 135, And a temperature controller 171 for maintaining the temperature of the distilled water at 50 to 70 ° C based on the temperature sensed by the temperature sensor 170.

한편, 초음파 케이스(151) 상부에는 냉각기(140)가 구비되며, 초음파용 케이스(151) 내부에 수용된 유기용매와 상기 태양전지 모듈(110)의 반응으로 인해 기화되는 유기용매를 응결시킴으로써 상기 유기용매의 농도를 일정하게 유지하는 기능을 한다. A cooler 140 is provided on the upper part of the ultrasonic casing 151 to condense the organic solvent contained in the ultrasonic casing 151 and the organic solvent vaporized due to the reaction of the solar cell module 110, To maintain a constant concentration.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 상기 냉각기(140)는 4개의 시험관(135) 각각에 대해 시험관(135) 상부에 장착된다. 시험관(135) 내에서 유기용매를 이용한 EVA 분리반응이 발생할 때, 유기용매가 기화하게 되고 기화되는 유기용매는 냉각기(140)에 의해 응결됨으로써 유기용매의 농도가 일정하게 유지될 수 있으며, 또한 EVA 분리반응의 결과 대기로 방출되는 유해 가스를 억제할 수 있게 된다. 2, the cooler 140 is mounted on top of the test tube 135 for each of the four test tubes 135. As shown in FIG. When the EVA separation reaction using the organic solvent occurs in the test tube 135, the organic solvent vaporizes and the organic solvent vaporized is condensed by the cooler 140, so that the concentration of the organic solvent can be kept constant, and EVA As a result of the separation reaction, the noxious gas discharged into the atmosphere can be suppressed.

여기서, 상기 냉각기(140)는 나사관 냉각기인 것이 바람직하며, 도 4를 참조하면, 나사관 냉각기(140)의 상하에는 각각 냉각수를 유입시키는 워터 인렛(141)과 냉각수를 유출시키는 워터 아웃렛(142)이 각각 형성된다. 도 2를 참조하면, 나사관 냉각기(140)의 워터 아웃렛(142)은 이웃하는 나사관 냉각기(140)의 워터 인렛(141)으로 연결되는 구조이며, 냉각기(140)로의 냉각수의 유출입은 순환펌프 제어부(143)에 의해 조절된다.
4, a water inlet 141 for introducing cooling water and a water outlet 142 for discharging cooling water are provided on the upper and lower sides of the screw pipe cooler 140, respectively, Respectively. 2, the water outlet 142 of the screw pipe cooler 140 is connected to the water inlet 141 of the adjacent screw pipe cooler 140. The cooling water is introduced into and discharged from the cooler 140, And is controlled by the control unit 143.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 셀 회수장치를 이용하여 셀을 회수하는 과정을 아래의 실험예를 통해 설명한다. A process of collecting cells using a cell collection device of a solar cell module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the following experimental examples.

먼저, 초음파용 케이스(151)에 증류수를 채우고 시험관(135)에 유기용매를 채운 후, EVA를 제거하기 위한 적정 용매 농도 및 온도를 설정한다. 본 발명에서는 유기용매의 적정농도를 1~8M으로 하고, 적정 온도를 50~70℃로 한다. 유기용매의 적정농도를 조절하기 위해, 트리클로로에틸렌, 오디클로로벤젠, 벤젠, 톨루엔, 테트라히드로푸란 중 선택된 어느 하나의 용매를 에탄올을 이용해 몰농도를 조절한다. First, the ultrasonic case 151 is filled with distilled water, the test tube 135 is filled with an organic solvent, and an appropriate solvent concentration and temperature for removing the EVA are set. In the present invention, the optimum concentration of the organic solvent is 1 to 8 M and the optimum temperature is 50 to 70 ° C. In order to adjust the optimum concentration of the organic solvent, the molar concentration of any one solvent selected from trichlorethylene, dichlorobenzene, benzene, toluene and tetrahydrofuran is adjusted by using ethanol.

또한 온도 제어부(171)는 온도센서(170)에 의해 감지된 현재 온도에 근거하여 증류수를 가열하여 유기용매의 온도가 50~70℃가 되도록 조절한다. 열기전력을 이용하여 온도를 검출하는 열전대(Thermocouple) 방식을 이용하여 온도를 측정할 수 있고, 열전대에 전기적으로 연결된 전열선이나 히팅코일(미도시) 또는 그 밖의 공지된 기술수단에 의해 증류수를 가열시킬 수 있다. The temperature controller 171 heats the distilled water based on the current temperature detected by the temperature sensor 170 to adjust the temperature of the organic solvent to 50 to 70 ° C. The temperature can be measured using a thermocouple method that detects the temperature using the thermoelectric power, and the distilled water can be heated by a heating wire electrically connected to the thermocouple or a heating coil (not shown) or other known technical means .

유기용매의 농도조건 및 온도조건이 만족되면, 태양전지 모듈(110)이 고정되어 있는 모듈고정부(120)를 시험관(135) 내부로 투입하고, 태양전지 모듈(110)의 전, 후면이 복수의 초음파 진동부(152,153)와 동일한 선상에서 마주보도록 위치되고, 적절한 거리(약 2cm)가 유지되도록 모듈고정부(120) 또는 태양전지 모듈(110)의 위치를 조정한다. 모듈고정부(120)를 위치시킨 후 시험관(135) 상부에 나사관 냉각기(140)를 장착한다. When the concentration condition and the temperature condition of the organic solvent are satisfied, the module fixing part 120 to which the solar cell module 110 is fixed is put into the test tube 135. When the front and rear surfaces of the solar cell module 110 are plural And adjusts the position of the module fixing portion 120 or the solar cell module 110 so that an appropriate distance (about 2 cm) is maintained. The ultrasonic vibration portions 152 and 153 of FIG. After the module fixing part 120 is positioned, the screw pipe cooler 140 is mounted on the test pipe 135.

복수의 초음파 진동부(152,153)는 동일한 성능의 단주파 방식의 진동부로 초음파 강도를 30 ㎑에서 시작하여, 출력(Ultrasonic power)을 100~900 W, 온도를 50~70 ℃로 변화시켜 초음파를 조사하였다. The plurality of ultrasonic vibration units 152 and 153 are oscillation units of a short-wave type having the same performance, and the ultrasonic waves are started at 30 kHz, the ultrasonic power is changed to 100 to 900 W and the temperature is changed to 50 to 70 ° C. Respectively.

실험 결과, 초음파 주파수(Frequency)가 45 kHz 이상, 초음파 출력은 800 W 이상, 유기용매 몰농도 5M 이상인 조건에서, 초음파를 조사한 후 1시간 이내에 태양전지 모듈(110)의 EVA가 100% 제거되어 강화유리와 태양전지 셀이 분리된 상태가 확인되었으며, 이때 태양전지 셀은 비파괴된 상태로 회수 가능하였다. As a result of experiments, the EVA of the solar cell module (110) was removed by 100% within 1 hour after the ultrasonic wave irradiation, the ultrasonic wave frequency was more than 45 kHz, the ultrasonic wave output was 800 W or more, The separation of glass and solar cell was confirmed, and the solar cell was recovered in a non - destructive state.

도 5는 도 2에 도시된 태양전지 모듈의 셀 회수장치에 의해 태양전지 모듈의 EVA 제거 전,후의 상면 사진이다. 도 5에 도시된 태양전지 모듈은 강화유리 대신 유기성 광 투과성 필름이 접착된, 55㎜급(가로)×25㎜급(세로)×1㎜급(높이)의 비교적 작은 크기의 모듈에 대해 도 2에 도시된 셀 회수장치(100)를 이용하여 셀을 회수한 것이다. 도 5를 참조하면, 초음파 조사 후 태양전지 모듈(110)에 접착제로 사용된 EVA가 모두 제거되어 유기성 광 투과성 필름과 태양전지 셀이 완전히 분리된 것을 확인할 수 있다.
5 is a top view of the solar cell module before and after removing the EVA by the cell recovery device of the solar cell module shown in FIG. The solar cell module shown in Fig. 5 has a relatively small size module of 55 mm class (width) x 25 mm class (length) x 1 mm class (height), to which an organic light- The cell is recovered by using the cell recovery apparatus 100 shown in FIG. Referring to FIG. 5, it can be seen that the EVA used as an adhesive in the solar cell module 110 after the ultrasonic irradiation is completely removed, and the organic light-transmissive film and the solar cell are completely separated.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 셀 회수장치에 투입되는 모듈고정부를 도시한 도, 도 7은 도 6에 도시된 모듈고정부가 스틸 케이스 내부에 배치된 외관이 도시된 사시도이다. FIG. 6 is a view illustrating a module fixing unit to be inserted into a cell collecting apparatus of a solar cell module according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an external view of the module fixing unit shown in FIG. 6 disposed inside a steel case It is a perspective view.

전술한 실시예와 동일한 부재는 동일한 참조부호를 사용한다. 이하에서는, 도 2에 도시된 일 실시예와 상이한 구성을 위주로 설명한다. The same members as those in the above-described embodiment use the same reference numerals. Hereinafter, a configuration different from the embodiment shown in Fig. 2 will be mainly described.

본 실시예는 280㎜급(가로)×185㎜급(세로)×2.5㎜급(높이)의 비교적 크기가 큰 태양전지 모듈(220)에 적용 가능한 태양전지 모듈의 셀 회수장치(200)에 관한 것이다. This embodiment relates to a solar cell module cell collecting apparatus 200 applicable to a solar cell module 220 having a relatively large size of 280 mm (width) x 185 mm (length) x 2.5 mm (height) will be.

태양전지 모듈(220)이 도 2에 도시된 시험관(135)에 수용될 수 없는 정도의 크기를 갖는 경우, 전술한 실시예에서의 기본 구성을 그대로 이용하지만, 증류수를 이용한 중탕방식을 적용하지 않고, 초음파용 케이스(151) 내부를 유기용매로 채운다. 본 실시예와 같이 중탕방식을 적용하지 않는 경우, 유기 용매가 증발되어 용매농도가 감소되는 문제가 예상될 수 있지만, 후술할 냉각기(140)에 의해 기화되는 유기용매가 응결됨으로써 유기용매의 농도가 일정하게 유지될 수 있게 된다. When the solar cell module 220 has a size that can not be accommodated in the test tube 135 shown in FIG. 2, the basic configuration in the above-described embodiment is used as it is, but without applying the bathing method using distilled water , And the inside of the ultrasonic wave case 151 is filled with an organic solvent. When the water bath system is not applied, the organic solvent evaporates and the concentration of the solvent may be reduced. However, since the organic solvent vaporized by the cooler 140, which will be described later, It can be kept constant.

도 6을 참조하면, 모듈고정부(220)는 큰 크기의 태양전지 모듈(210)을 고정시킬 수 있도록 금속 재질의 메쉬부(220)를 포함하며, 상기 메쉬부(220)는 초음파용 케이스(151) 내로 바로 삽입되어 배치된다. 6, the module fixing part 220 includes a metal mesh part 220 for fixing the large-sized solar cell module 210, and the mesh part 220 includes an ultrasonic wave- 151).

초음파 발생장치(150)의 세부 구성은 전술한 실시예와 동일하며, 도 7을 참조하면 초음파 발생장치(150)는 초음파용 케이스(151)의 상부를 덮는 커버(254)를 더 포함한다. Referring to FIG. 7, the ultrasonic generator 150 further includes a cover 254 covering an upper portion of the ultrasonic casing 151.

전술한 실시예에서는 냉각기(140)가 시험관(135)에 결합되었지만, 본 실시예에서는 냉각기(240)가 상기 커버(254)에 장착된다. Although the cooler 140 is coupled to the test tube 135 in the above-described embodiment, the cooler 240 is mounted on the cover 254 in this embodiment.

이 경우, 상기 초음파용 케이스(151) 내의 반응온도를 유지하기 위해, 상기 온도센서(170)는 초음파용 케이스(151) 내에 채워지는 유기용매의 온도를 감지하고, 온도 제어부(171)는 온도센서(170)에 의해 감지된 온도에 근거하여 유기용매의 온도를 50~70℃로 유지하도록 제어한다. In this case, in order to maintain the reaction temperature in the ultrasonic casing 151, the temperature sensor 170 senses the temperature of the organic solvent filled in the ultrasonic casing 151, The temperature of the organic solvent is controlled to be maintained at 50 to 70 ° C based on the temperature sensed by the sensor 170.

도 7에 도시된 본 실시예에 따른 태양전지 모듈의 셀 회수장치를 이용하여 셀을 회수하는 과정을 아래의 실험예를 통해 설명하며, 전술한 실험예와 상이한 점을 위주로 설명한다. The process of collecting cells using the cell collecting apparatus of the solar cell module according to the present embodiment shown in FIG. 7 will be described with reference to the following experimental examples, and the differences from the above-described experimental examples will be mainly described.

본 실험에서는, 초음파용 케이스(151)에 적정 용매 농도를 갖는 유기용매를 채운 후, EVA를 제거하기 위한 적정 온도를 설정한다. 온도 제어부(171)는 온도센서(170)에 의해 감지된 현재 온도에 근거하여 유기용매를 가열하여 온도가 50~70℃가 되도록 조절한다. In this experiment, an ultrasonic wave case 151 is filled with an organic solvent having an appropriate solvent concentration, and an appropriate temperature for removing the EVA is set. The temperature controller 171 heats the organic solvent on the basis of the current temperature sensed by the temperature sensor 170 to adjust the temperature to 50 to 70 ° C.

유기용매의 농도조건 및 온도조건이 만족되면, 태양전지 모듈(210)이 고정되어 있는 메쉬구조의 모듈고정부(220)를 초음파용 케이스(151)에 투입하고, 태양전지 모듈(210)과 초음파 진동부(152,153)가 적절한 거리(약 2cm)가 유지되도록 모듈고정부(220)의 위치를 조정한다. When the concentration condition and the temperature condition of the organic solvent are satisfied, the module fixing part 220 having the mesh structure in which the solar cell module 210 is fixed is put into the ultrasonic case 151, and the solar cell module 210, The vibrating portions 152 and 153 adjust the position of the module fixing portion 220 so that the proper distance (about 2 cm) is maintained.

이 때, 태양전지 모듈(210)의 크기가 비교적 크기 때문에, 태양전지 모듈(210)의 뒷면에 장착된 백시트면을 커팅기를 이용해 미리 표면 재단하여 백시트층 아래의 EVA 층까지 유기용매가 투입되도록 한다. In this case, since the size of the solar cell module 210 is relatively large, the back sheet surface mounted on the back surface of the solar cell module 210 is cut in advance using a cutting machine, and the organic solvent is introduced into the EVA layer under the back sheet layer .

복수의 초음파 진동부(152,153)는 동일한 성능의 단주파 방식의 진동부로 초음파 강도를 30 ㎑에서 시작하여, 출력(Ultrasonic power)을 100~900 W, 온도를 50~70 ℃로 변화시켜 초음파를 조사하였다. The plurality of ultrasonic vibration units 152 and 153 are oscillation units of a short-wave type having the same performance, and the ultrasonic waves are started at 30 kHz, the ultrasonic power is changed to 100 to 900 W and the temperature is changed to 50 to 70 ° C. Respectively.

실험 결과, 초음파 출력은 800 W 이상인 조건에서, 초음파를 조사한 후 9시간 이내에 태양전지 모듈(210)의 EVA가 100% 제거되어 태양전지 셀이 분리된 상태가 확인되었으며, 이때 태양전지 셀 중 60% 이상은 비파괴된 상태로 회수 가능하였다. As a result of the experiment, it was confirmed that the EVA of the solar cell module 210 was removed by 100% after 9 hours from the irradiation of the ultrasonic wave under the condition of the ultrasonic output of 800 W or more, Above results were recovered in nondestructive state.

도 8은 도 7에 도시된 태양전지 모듈의 셀 회수장치에 의해 태양전지 모듈의 EVA 제거 전,후의 상면 사진이다. 8 is a top view of the solar cell module before and after removing the EVA by the cell recovery device of the solar cell module shown in FIG.

도 8에 도시된 태양전지 모듈은 280㎜급(가로)×185㎜급(세로)×2.5㎜급(높이)의 비교적 크기가 큰 태양전지 모듈(220)에 대해 도 7에 도시된 셀 회수장치(200)를 이용하여 셀을 회수한 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 초음파 조사 후, 태양전지 모듈(210)에 접착제로 사용된 EVA가 모두 제거되어 태양전지 셀이 분리된 것을 확인할 수 있다.
The solar cell module shown in FIG. 8 has a relatively large solar cell module 220 of 280 mm (horizontal) x 185 mm (vertical) x 2.5 mm (height) And the cell is recovered using the cell 200. As shown in FIG. 8, it can be seen that the EVA used as an adhesive to the solar cell module 210 is removed after the ultrasonic irradiation, and the solar cell is separated.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100, 200: 태양전지 모듈의 셀 회수장치
110, 210: 태양전지 모듈 120, 220: 모듈고정부
130, 230: 스틸케이스 135: 시험관
140, 240: 냉각기 141: 워터 인렛
142: 워터 아웃렛 143: 순환펌프 제어부
150: 초음파 발생장치 151: 초음파용 케이스
152: 측면 초음파 진동부 153: 하측 초음파 진동부
254: 커버 155: 초음파 제어부
160: 배출부 170: 온도센서(열전대)
171: 온도 제어부 100, 200: Cell recovery device of solar cell module
110, 210: solar cell module 120, 220: module fixing unit
130, 230: Steel case 135: Test tube
140, 240: cooler 141: water inlet
142: water outlet 143: circulation pump control section
150: Ultrasonic wave generator 151: Ultrasonic wave case
152: side ultrasonic vibration unit 153: lower side ultrasonic vibration unit
254: Cover 155: Ultrasonic controller
160: discharging part 170: temperature sensor (thermocouple)
171:

Claims (12)

EVA 및 셀을 포함하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치에 있어서,
상기 태양전지 모듈을 고정하는 모듈고정부;
초음파용 케이스와, 상기 모듈고정부에 고정된 상기 태양전지 모듈을 향해 초음파를 조사하도록 상기 초음파용 케이스에 구비된 복수의 초음파 진동부를 포함하는 초음파 발생장치; 및
상기 초음파용 케이스 내부에 수용된 유기용매와 상기 태양전지 모듈의 반응으로 인해 기화되는 유기용매를 응결시켜 상기 유기용매의 농도를 유지시키도록 상기 초음파 케이스 상부에 구비되는 냉각기를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치.A cell recovery apparatus for a solar cell module including an EVA and a cell,
A module fixing unit fixing the solar cell module;
An ultrasonic wave generating device including an ultrasonic wave case and a plurality of ultrasonic vibrating parts provided in the ultrasonic wave case to irradiate ultrasonic waves toward the solar cell module fixed to the module fixing part; And
And a cooler provided above the ultrasonic case to condense the organic solvent vaporized due to the reaction of the organic solvent contained in the ultrasonic case and the solar cell module to maintain the concentration of the organic solvent. Cell recovery device of the battery module. 청구항 1에 있어서,
상기 유기용매는 트리클로로에틸렌, 오디클로로벤젠, 벤젠, 톨루엔, 테트라히드로푸란 중 선택된 어느 하나의 용매이고, 몰농도가 1~8M인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치. The method according to claim 1,
Wherein the organic solvent is any one selected from the group consisting of trichlorethylene, dichlorobenzene, benzene, toluene and tetrahydrofuran, and has a molar concentration of 1 to 8M. 청구항 1에 있어서,
상기 초음파용 케이스는 박스타입(box type)이고,
상기 초음파 진동부는 상기 초음파용 케이스의 좌, 우측면에 각각 복수 개가 구비되고, 상기 초음파용 케이스의 하부에 복수 개가 구비되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치. The method according to claim 1,
The ultrasonic wave case is a box type,
Wherein the ultrasonic vibrating unit is provided on the left and right sides of the ultrasonic wave case, respectively, and a plurality of ultrasonic vibrating units are provided below the ultrasonic wave case. 청구항 1에 있어서,
상기 초음파 진동부와 상기 태양전지 모듈 간 거리는 1.5~2.5 cm인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치. The method according to claim 1,
Wherein the distance between the ultrasonic vibrator and the solar cell module is 1.5 to 2.5 cm. 청구항 1에 있어서,
상기 초음파용 케이스 내부에 배치되어 유기용매가 채워지는 시험관을 더 포함하고,
상기 모듈고정부는 상기 시험관 내에 삽입되고, 상기 시험관과 상기 초음파용 케이스 사이의 공간은 증류수로 채워지는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치. The method according to claim 1,
It further comprises a test tube which is disposed inside the ultrasonic case is filled with an organic solvent,
The module fixing part is inserted into the test tube, and the space between the test tube and the ultrasonic case is filled with distilled water, the cell recovery apparatus of the solar cell module. 청구항 5에 있어서,
상기 초음파용 케이스의 하부에 증류수를 배출하는 배출부가 구비된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치. The method of claim 5,
And a discharge unit for discharging distilled water to the lower portion of the ultrasonic casing. 청구항 5에 있어서,
상기 모듈고정부는 복수개의 상기 태양전지 모듈을 고정시키는 지지대를 포함하고, 상기 지지대는 상기 시험관 내에 삽입되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치. The method of claim 5,
Wherein the module fixing part includes a support for fixing a plurality of the solar cell modules, and the support is inserted into the test tube. 청구항 5에 있어서,
상기 냉각기는 나사관 냉각기이고,
상기 시험관 내부에서 상기 태양전지 모듈과 상기 유기용매의 반응으로 인해 기화되는 유기용매가 응결되도록, 상기 나사관 냉각기는 상기 시험관 상부에 장착되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치. The method of claim 5,
The cooler is a screw pipe cooler,
Wherein the screw pipe cooler is mounted on the upper part of the test tube so that the organic solvent vaporized due to the reaction between the solar cell module and the organic solvent is condensed in the test tube. 청구항 5에 있어서,
상기 시험관 내의 반응온도를 유지하기 위해, 상기 초음파용 케이스 내에 채워지는 증류수의 온도를 감지하는 온도센서; 및
상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 근거하여 상기 증류수의 온도를 50~70℃로 유지하는 온도 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치. The method of claim 5,
A temperature sensor for sensing the temperature of the distilled water filled in the ultrasonic wave case to maintain the reaction temperature in the test tube; And
Further comprising a temperature controller for maintaining the temperature of the distilled water at 50 to 70 DEG C based on the temperature sensed by the temperature sensor. 청구항 1에 있어서,
상기 초음파용 케이스 내부는 유기용매로 채워지고,
상기 모듈고정부는 상기 태양전지 모듈을 고정시키는 금속 재질의 메쉬부를 포함하며, 상기 메쉬부는 상기 초음파용 케이스 내에 삽입 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치.The method according to claim 1,
The inside of the ultrasonic wave case is filled with an organic solvent,
Wherein the module fixing part includes a metal mesh part for fixing the solar cell module, and the mesh part is inserted into the ultrasonic wave case. 청구항 10에 있어서,
상기 초음파 발생장치는 상기 초음파용 케이스의 상부를 덮는 커버를 더 포함하고,
상기 냉각기는 상기 커버에 장착되는 나사관 냉각기인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치. The method of claim 10,
The ultrasonic generator further includes a cover for covering an upper portion of the ultrasonic wave casing,
And the cooler is a screw pipe cooler mounted on the cover. 청구항 10에 있어서,
상기 초음파용 케이스 내의 반응온도를 유지하기 위해, 상기 초음파용 케이스 내에 채워지는 유기용매의 온도를 감지하는 온도센서; 및
상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 근거하여 상기 유기용매의 온도를 50~70℃로 유지하는 온도 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 셀 회수장치. The method of claim 10,
A temperature sensor for sensing the temperature of the organic solvent filled in the ultrasonic wave case to maintain the reaction temperature in the ultrasonic wave case; And
And a temperature controller for maintaining the temperature of the organic solvent at 50 to 70 DEG C based on the temperature sensed by the temperature sensor.
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