WO2022065479A1 - ソーラーパネルのリサイクル方法およびソーラーパネルをリサイクルするための装置 - Google Patents

ソーラーパネルのリサイクル方法およびソーラーパネルをリサイクルするための装置 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method for recycling solar panels and a device for recycling solar panels.
  • Solar panel solar power generation systems are attracting attention from the perspective of renewable energy that does not emit greenhouse gases, and the introduction of equipment is rapidly progressing.
  • the life of the solar panel is set to about 25 to 30 years, and it is expected that a large amount of waste including the solar panel will be generated at that time.
  • the Ministry of the Environment of Japan estimates that about 800,000 tons of waste will be discharged in 2039. Therefore, there is an urgent need to establish a system for recycling and circulating solar panels.
  • FIG. 3 schematically shows a cross-sectional view of a part of a general solar panel.
  • the solar panel 100 includes an electrode 102b, and a solar cell 102a connected by a wiring 102c is formed by a cover glass 101, a sealing material 102d (for example, EVA (ethylene vinyl acetate)), and a back sheet 103. It is a plate-like structure that is sealed and has an outer frame 104a (for example, aluminum) fitted via a sealing material 104b.
  • the layer 102 in which the solar cell 102a is sealed by the sealing material 102d is referred to as a power generation layer.
  • Patent Document 1 describes a "disassembly process" for removing frames, output cables, terminal boxes, etc. from a solar panel to be recycled, and annealing the solar panel to reduce the adhesive strength between the cover glass and the sealing material. "Heat softening step” to peel off a part of the cover glass, “second peeling step” to completely peel off the cover glass, “recovery step” to recover the peeled cover glass. The method of recycling solar panels is disclosed.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the problem to be solved by the present invention is to provide a method for efficiently separating the cover glass from the solar panel and recycling the solar panel, and an apparatus thereof. That is.
  • One aspect of the present invention is a method for recycling solar panels.
  • This recycling method includes the following steps. (1) To understand the features of the solar panel including the thickness of the cover glass and the hardness of the cover glass. (2) Set processing conditions based on the features of the solar panel. (3) Based on the treatment conditions, the solar panel is given an impact force by a treatment medium to separate the cover glass (the member covering the surface of the solar panel) from the solar panel. According to one aspect of the present invention, since the processing conditions are set based on the feature amount of the solar panel, only the cover glass can be appropriately separated by the processing medium without destroying the power generation layer under the cover glass. ..
  • the processing medium may be particles having a diameter of 0.6 to 3.0 mm.
  • the separation of the cover glass from the solar panel includes the following steps. (1) The processing medium is made to collide with the solar panel to generate a crack in the cover glass. (2) The processing medium is further collided to grow cracks. (3) The processing medium is further collided to separate the cover glass from the solar panel in the form of particles. By repeatedly colliding the particle-shaped processing medium, the cracks in the cover glass are gradually grown, and the collision force reduces the adhesion between the power generation layer and the cover glass, and then the cover glass is separated. can do. That is, it is possible to reduce damage to the power generation layer when the cover glass is separated.
  • One embodiment of the present invention may include separating the cover glass debris from the particles containing the processing medium used to separate the cover glass and the separated cover glass debris. Since the pieces of the cover glass are properly separated, the pieces of the cover glass can be collected and recycled.
  • the treatment conditions may include energy as the treatment medium collides with the solar panel.
  • the Vickers hardness of the processing medium is 350 to 550 HV, and the energy when colliding with the solar panel may be 1.0 ⁇ 10 -3 to 5.3 ⁇ 10 -1 J.
  • the Vickers hardness of the processing medium is 60 to 150 HV, and the energy when colliding with the solar panel may be 9.0 ⁇ 10 -4 to 5.0 ⁇ 10 -1 J.
  • the processing conditions for separating the cover glass can be appropriately controlled.
  • the impact force applying mechanism is a mechanism for applying a collision force to the solar panel by a processing medium.
  • the input unit inputs the feature amount of the solar panel (including the thickness of the cover glass and the hardness of the cover glass).
  • the control unit controls the impact force applying mechanism. Further, the control unit sets the processing conditions based on the feature amount of the solar panel. Then, the impact force applying mechanism is controlled based on the set processing conditions to separate the cover glass (member covering the surface of the solar panel) from the solar panel.
  • control unit sets the processing conditions based on the feature amount of the solar panel, and the impact force applying mechanism processes the solar panel under the set processing conditions, so that it is under the cover glass. Only the cover glass can be appropriately separated by the processing medium without destroying the power generation layer of the solar panel.
  • a processing medium having a plurality of particles having a diameter of 0.6 to 3.0 mm may be projected toward the solar panel.
  • the processing medium repeatedly collides with each other, cracks generated in the cover glass grow and are eventually separated into particles. Therefore, the cover glass can be separated without damaging the power generation layer.
  • a first separation mechanism and a second separation mechanism may be provided.
  • the first separation mechanism separates into “a fragment and a processing medium of the cover glass separated from the solar panel” and "a solar panel from which the cover glass is separated”.
  • the second separation mechanism separates the "cover glass fragment” from the “cover glass fragment and processing medium” separated by the first separation mechanism. Since the cover glass fragment is provided with a mechanism for appropriately separating the cover glass fragment, the cover glass fragment can be collected and recycled.
  • the present invention it is possible to provide a method for separating the cover glass of a solar panel and recycling the solar panel and a device for recycling the solar panel.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. It is sectional drawing of a part of the solar panel which is the object of processing in embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing an apparatus (cover glass processing apparatus) for recycling a solar panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
  • the cover glass processing device 1 of the solar panel includes an impact force applying mechanism 12, a cabinet 18, a transport mechanism 14, a first separation mechanism 16, a second separation mechanism 6b, and a third. It includes a separation mechanism 6e, an input unit 2, and a control unit 4.
  • the control unit 4 performs various controls including setting and operation of the processing conditions of the cover glass processing device 1, which will be described later.
  • the control unit 4 can control the operation of the cover glass processing device 1 such as a motion controller such as a programmable logic controller (PLC) and a digital signal processor (DSP), and various arithmetic units such as a personal computer (PC). May be adopted.
  • a motion controller such as a programmable logic controller (PLC) and a digital signal processor (DSP)
  • PC personal computer
  • the input unit 2 for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like, which can input the settings of the cover glass processing device 1 in cooperation with the image display device, may be adopted.
  • the impact force applying mechanism 12 continuously projects the particulate processing medium S.
  • the impact force applying mechanism 12 includes a drive source and a projection mechanism.
  • an electric motor is used as the drive source.
  • an impeller that is rotationally driven by a drive source can be used.
  • the impact force applying mechanism 12 has an impeller connected to a motor, the processing medium S is sent to the impeller, and the centrifugal force of the impeller rotating at high speed is used to process an object (processed object).
  • the processing medium S is projected toward the solar panel 100).
  • a method of injecting the processing medium S together with compressed air can be used.
  • a mechanism may be used in which the processing medium is sucked by the negative pressure generated inside the nozzle and injected together with the compressed air.
  • a mechanism may be used in which a pressurized container containing the processing medium S is pressurized by compressed air and the processing medium S is sent into an air flow toward the nozzle S to be injected together with the compressed air from the nozzle.
  • the cabinet 18 covers the area where the processing medium S is projected and separates the cover glass 101, and defines the processing chamber R inside.
  • the transport mechanism 14 transports the solar panel 100 to the area where the processing medium S is projected, and also transports the solar panel 100 from which the cover glass 101 has been removed to the outside of the cabinet 18.
  • a belt conveyor As the transport mechanism 14, a belt conveyor, a vibration feeder, a chain conveyor, a roller conveyor, or the like can be used. In this embodiment, a belt conveyor is used.
  • the first separation mechanism 16 separates the cover glass 101 separated from the power generation layer 102 in the solar panel 100, the processing medium S, other particles (generated by the separation treatment), and the power generation layer 102. It is a mechanism to do.
  • the first separation mechanism 16 in the present embodiment uses a mechanism that separates by an external force, such as a blower by compressed air, a brush, or a scraper.
  • a vibration feeder may be used as the transport mechanism 14, and a screen may be used for the transport portion on which the solar panel 100 is placed.
  • the transport mechanism 14 can also serve as the first separation mechanism 16.
  • the third separation mechanism 6e is a mechanism for separating and recovering "other particles" from the "cover glass 101, processing medium S, and other particles" separated by the first separation mechanism.
  • the third separation mechanism 6e may be configured to be sorted by wind power.
  • the third separation mechanism 6e can be omitted if necessary, such as when the amount of "other particles" generated is small.
  • the second separation mechanism 6b is a mechanism for separating the "cover glass 101" and the “processing medium S” from the “cover glass 101, the processing medium S, and other particles” separated by the first separation mechanism. ..
  • the "cover glass 101, processing medium S” separated by the third separation mechanism is separated into the "processing medium S" and the "cover glass 101” by the second separation mechanism 6b.
  • the second separation mechanism 6b can be selected from a sieve, a wind power sorting device, a magnetic force sorting device, and the like. Moreover, these can also be used in combination.
  • the cover glass processing device 1 of the solar panel configured as described above will be described.
  • the frame portion 104 made of the aluminum outer frame 104a and the sealing material 104b in FIG. 3 is removed, and only the laminated body made of the cover glass 101, the power generation layer 102, and the back sheet 103 is in a state. Is supplied to the separating device 1.
  • the operator inputs the feature amount of the solar panel 100 to be processed into the input unit 2.
  • This feature quantity includes the thickness of the cover glass and the hardness of the cover glass.
  • the control unit 4 sets the processing conditions based on the input feature amount of the solar panel 100. Based on the set processing conditions, a signal for controlling each mechanism including the impact force applying mechanism 12 is output to each mechanism.
  • the transport mechanism 14 is activated, and the solar panel 100 mounted on the transport mechanism 14 is transported directly under the impact force applying mechanism 12 in the cabinet 18. Then, by the operation of the impact force applying mechanism 12, innumerable processing media S are continuously projected toward the solar panel 100. Impact force is applied to the cover glass 101 by the projection of the processing medium S. Due to this impact force, the cover glass 101 is separated in the following embodiments.
  • the treated solar panel 100 is conveyed toward the right side of the paper in FIG. 1, and the separated cover glass 101 and the processing medium S are removed by the first separation mechanism 16.
  • the laminate consisting of the power generation layer 102 and the back sheet 103 from which the processing medium S has been removed is further transported by the transport mechanism 14 and collected for recycling.
  • a processing medium recovery unit 6a is arranged at the lower part of the cabinet 18.
  • the cover glass 101 separated by the processing medium recovery unit processing, the projected processing medium S, and other particles (generated by the treatment) are collected by the processing medium recovery unit 6a at the lower part of the cabinet 18.
  • the processing medium recovery unit 6a is composed of, for example, a screw conveyor, a bucket elevator, or the like (not shown). (See Figure 2)
  • the "cover glass 101, the processing medium S, and other particles” collected by the processing medium recovery unit 6a are transferred to the third separation mechanism 6e.
  • the "other particles” are particles having a smaller mass than the "cover glass 101, processing medium S”.
  • a dust collector (not shown) is connected to the third separation mechanism 6e, and “other particles” are separated by the air flow generated by the operation of the dust collector. The separated “other particles” are collected by the dust collector.
  • the feature amounts of the solar panel 100 input to the input unit 2 above include the thickness of the cover glass and the hardness of the cover glass, as well as the composition of the cover glass 101, the composition of the sealing material 102d, the hardness, the thickness, and the back. It may include the composition, hardness, thickness of the sheet 103, the temperature of the solar panel 100, and the like. These features are obtained from the specification information that can be obtained in advance regarding the model number of the solar panel. Further, it may be appropriately measured and obtained before the treatment.
  • the degree of deterioration of the sheet and sealing material effects of ultraviolet rays, heat, salt damage and water during use
  • the degree of damage to the cover glass already broken, scratched, etc.
  • solar The shape of the panel warp, bend, etc.
  • the deposits on the cover glass dirt, paint, mud, soil, etc. that hinder projection
  • the processing conditions set based on the feature amount of the solar panel 100 include the energy amount of the processing medium S that collides with the cover glass 101 to separate the cover glass 101, the type, hardness, size, etc. of the processing medium. obtain.
  • the energy (collision energy) of the processing medium S when the processing medium S collides with the solar panel 100 is controlled.
  • This energy is calculated by the control unit 4 by the following formula, for example.
  • SE represents the collision energy
  • k represents a constant obtained by an experiment
  • G t represents the thickness of the cover glass
  • G h represents the hardness of the cover glass.
  • the collision energy SE is the energy immediately before the collision medium S collides with the solar panel 100.
  • the material of the processing medium S is metal (for example, iron, zinc, stainless steel), ceramic (for example, alumina, silicon carbide, zircon), glass, resin (for example, nylon resin, melamine resin, urea resin), and plant-derived material (for example).
  • metal for example, iron, zinc, stainless steel
  • ceramic for example, alumina, silicon carbide, zircon
  • glass resin
  • resin for example, nylon resin, melamine resin, urea resin
  • plant-derived material for example.
  • it is selected from various materials such as walnut and peach).
  • the shape of the processing medium S is selected from various shapes such as a spherical shape, a polygonal shape, and a columnar shape.
  • metal particles spherical particles called steel shots
  • polygonal particles having acute angles called grids, and cylindrical or cylindrical particles with rounded corners called cut wires can be selected. From various materials and shapes, it may be appropriately selected and adopted based on the feature amount of the solar panel 100.
  • the relationship between the above-mentioned collision energy SE and the hardness of the collision medium S is important.
  • the collision energy SE is 1.0 ⁇ 10 -3 to 5.3 ⁇ 10 -1 J.
  • the collision energy SE is 9.0 ⁇ 10 -4 to 5.0 ⁇ 10 -1 J.
  • the Vickers hardness is a numerical value measured according to JIS Z0311: 2004.
  • the material, hardness, shape, collision energy, etc. of the processing medium S are set based on the feature amount of the solar panel 100, and the cover glass 101 is efficiently controlled from the solar panel 100. Can be separated well. Specifically, when the cover glass 101 is separated, damage to the power generation layer 102 can be suppressed, the cover glass 101 can be recycled, and the power generation layer 102 can also be recycled. Further, since the damage to the power generation layer 102 is suppressed, it is possible to prevent impurities from being mixed in the recovered pieces of the cover glass 101.
  • the processing conditions can be adjusted so that the size of the debris of the cover glass 101 is different from that of the processing medium S, the processing medium S and the cover glass 101 can be easily adjusted by a sieve and a wind sorting device in the separation mechanism 6b. Is separable. Therefore, it is possible to provide a method for efficiently separating and recycling the cover glass of the solar panel and an apparatus for recycling the solar panel.

Abstract

【課題】ソーラーパネルからカバーガラスを効率よく分離して、ソーラーパネルをリサイクルする方法およびその装置を提供する。 【解決手段】ソーラーパネルのリサイクル方法は、（１）カバーガラスの厚さおよびカバーガラスの硬度を含むソーラーパネルの特徴量を把握すること、（２）ソーラーパネルの特徴量に基づいて処理の条件を設定すること、（３）処理条件に基づいて、ソーラーパネルに対して処理媒体により衝突力を付与させて、カバーガラスをソーラーパネルから分離すること、を含む。

Description

ソーラーパネルのリサイクル方法およびソーラーパネルをリサイクルするための装置
　本発明は、ソーラーパネルのリサイクル方法、およびソーラーパネルをリサイクルするための装置に関する。
　ソーラーパネルによる太陽光発電システムは、温室効果ガスを排出しない再生可能エネルギーという観点から注目されてきており、急激に設備の導入が進んできている。ソーラーパネルの寿命は約２５～３０年に設定されており、その際にソーラーパネルを含む大量の廃棄物が生じることが予想されている。例えば、わが国の環境省の試算では、２０３９年には約８０万トンの廃棄物の排出が予想されている。従って、ソーラーパネルをリサイクルし、循環するシステムの確立が急務である。
　図３は、一般的な太陽光パネルの一部分の断面図を模式的に示している。太陽光パネル１００は、電極１０２ｂを備え、且つ配線１０２ｃで連結された太陽電池セル１０２ａが、カバーガラス１０１と封止材１０２ｄ（例えば、ＥＶＡ（エチレン・ビニル・アセテート））とバックシート１０３とで密封されており、且つシール材１０４ｂを介して外枠１０４ａ（例えば、アルミニウム）がはめ込まれた、板状の構造物である。以下、太陽電池セル１０２ａが封止材１０２ｄによって封止されている層１０２を発電層と呼称する。
　従来は、ソーラーパネルからのカバーガラスの分離が難しく、ソーラーパネル自体を粉砕して処理していた。しかし、カバーガラスを分離することができれば、カバーガラスはガラスとしてリサイクルでき、また、発電層などの電池部材からは銀やアルミなどの有価物の回収が見込まれる。即ち、ソーラーパネルからのカバーガラスを効率よく分離できる技術の確立が望まれている。
　特許文献１には、リサイクル対象の太陽電池パネルから、フレーム、出力ケーブル、端子ボックス、等を取り除く「分解工程」、ソーラーパネルにアニール処理を施してカバーガラスと封止材との接着力を低下させる「加熱軟化工程」、カバーガラスの一部を剥離させる「第１剥離工程」、カバーガラスを完全に剥離させる「第２剥離工程」、剥離されたカバーガラスを回収する「回収工程」、を備える、ソーラーパネルのリサイクル方法が開示されている。
特開２０１５－１１０２０１号公報
　上記の特許文献１における「加熱軟化工程」では、ソーラーパネルを加熱した後、室温まで徐冷させる。当該特許文献によれば、この加熱する時間は６０～９０分を要する。また、「第１剥離工程」においても、封止材を軟化させるために加熱処理を施す。従って、処理時間等の観点から新たなリサイクル方法の確立が望まれている。
　本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、ソーラーパネルからカバーガラスを効率よく分離して、ソーラーパネルをリサイクルする方法及びその装置を提供することである。
　本発明の一側面は、ソーラーパネルのリサイクル方法である。このリサイクル方法は、次の工程を含む。
　（１）カバーガラスの厚さおよびカバーガラスの硬度を含むソーラーパネルの特徴量を把握すること。
　（２）ソーラーパネルの特徴量に基づいて処理条件を設定すること。
　（３）処理条件に基づいて、ソーラーパネルに対して処理媒体により衝撃力を付与させて、カバーガラス（ソーラーパネルの表面を覆っている部材）をソーラーパネルから分離すること。
　本発明の一側面によれば、ソーラーパネルの特徴量に基づいて処理条件を設定するので、カバーガラス下の発電層を破壊することなく、カバーガラスのみを適切に処理媒体によって分離することができる。
　本発明の一実施形態では、処理媒体は、径が０．６～３．０ｍｍの粒子としてもよい。そして、ソーラーパネルからのカバーガラスの分離は、以下の工程を含む。
（１）処理媒体を前記ソーラーパネルに衝突させて、カバーガラスにき裂を発生させる。
（２）処理媒体をさらに衝突させて、き裂を成長させる。
（３）処理媒体をさらに衝突させて、カバーガラスをソーラーパネルより粒子状に脱離させる。
　粒子状の処理媒体が繰り返し衝突させることで、カバーガラスのき裂を徐々に成長させて、且つ、その衝突力により発電層とカバーガラスとの密着力を低下させたうえで、カバーガラスを分離することができる。即ち、カバーガラスを分離する際の発電層へのダメージを低減させることができる。
　本発明の一実施形態では、カバーガラスの分離に使用された処理媒体と、分離したカバーガラスの破片と、を含む粒子から、カバーガラスの破片を分離させることを含んでもよい。
　カバーガラスの破片を適切に分離するので、カバーガラスの破片を回収してリサイクルに供することができる。
　本発明の一実施形態では、処理条件は、処理媒体がソーラーパネルに衝突する際のエネルギーを含んでもよい。また、処理媒体のビッカース硬さは、３５０～５５０ＨＶであり、ソーラーパネルに衝突する際のエネルギーは、１．０×１０－３～５．３×１０－１Ｊとしてもよい。また、処理媒体のビッカース硬さは、６０～１５０ＨＶであり、ソーラーパネルに衝突する際のエネルギーは、９．０×１０－４～５．０×１０－１Ｊとしてもよい。
　カバーガラスを分離するための処理の条件を適切に制御することができる。
　本発明の別の側面は、ソーラーパネルをリサイクルするための装置である。この装置は、衝撃力付与機構と、入力部と、制御部と、を含む。衝撃力付与機構は、ソーラーパネルに対して処理媒体により衝突力を付与させる機構である。入力部は、ソーラーパネルの特徴量（カバーガラスの厚さおよびカバーガラスの硬度を含む）を入力する。制御部は、衝撃力付与機構を制御する。また、制御部は、ソーラーパネルの特徴量に基づいて処理条件を設定する。そして、設定された処理条件に基づいて衝撃力付与機構を制御して、カバーガラス（ソーラーパネルの表面を覆う部材）をソーラーパネルから分離する。
　本発明の別の側面によれば、制御部は、ソーラーパネルの特徴量に基づいて処理条件を設定し、衝撃力付与機構は、設定された処理条件でソーラーパネルを処理するので、カバーガラス下の発電層を破壊することなく、カバーガラスのみを処理媒体により適切に分離することができる。
　本発明の一実施形態では、径が０．６～３．０ｍｍの複数の粒子である処理媒体を、ソーラーパネルに向かって投射してもよい。処理媒体が繰り返し衝突することで、カバーガラスに発生したき裂が成長し、やがて粒子状に脱離される。従って、発電層にダメージを与えることなく、カバーガラスを分離することができる。
　本発明の一実施形態では、第１の分離機構と、第２の分離機構と、を備えてもよい。ここで、第１の分離機構は、「ソーラーパネルから分離されたカバーガラスの破片及び処理媒体」と、「カバーガラスが分離されたソーラーパネル」と、に分離する。また、第２の分離機構は、第１の分離機構で分離された「カバーガラスの破片及び処理媒体」から、「カバーガラスの破片」を分離する。
　カバーガラスの破片を適切に分離する機構を備えるので、カバーガラスの破片を回収してリサイクルに供することができる。
　本発明によれば、ソーラーパネルのカバーガラスを分離してソーラーパネルをリサイクルする方法およびソーラーパネルをリサイクルするための装置を提供することができる。
本発明の実施形態に係る、カバーガラス処理装置を概略的に示す側面図である。 図１のＡ－Ａ線断面矢視図である。 本発明の実施形態における処理対象であるソーラーパネルの一部の断面図である。
（実施形態）
　以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る、ソーラーパネルをリサイクルするための装置（カバーガラス処理装置）を概略的に示す側面図である。図２は、図１のＡ－Ａ線断面矢視図である。
　図１、図２に示すように、ソーラーパネルのカバーガラス処理装置１は、衝撃力付与機構１２、キャビネット１８、搬送機構１４、第１の分離機構１６、第２の分離機構６ｂ、第３の分離機構６ｅ、入力部２、制御部４を備えている。
　制御部４は、後述するがカバーガラス処理装置１の処理条件の設定、動作を含む種々の制御をおこなう。制御部４は、例えば、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）やデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）などのモーションコントローラ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの各種演算装置等、カバーガラス処理装置１の動作を制御可能であるものを採用してよい。入力部２は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等、画像表示装置と協働してカバーガラス処理装置１の設定等を入力可能であるものを採用してよい。
　衝撃力付与機構１２は、粒子状の処理媒体Ｓを連続的に投射する。衝撃力付与機構１２は、駆動源と投射機構とを備える。駆動源には、例えば電動モータが使用される。また投射機構には、駆動源によって回転駆動される羽根車が使用可能である。本実施形態では、衝撃力付与機構１２は、モータに連結された羽根車を有しており、これに処理媒体Ｓを送り込み、高速で回転する羽根車の遠心力を利用して処理対象物（ソーラーパネル１００）に向けて処理媒体Ｓを投射する構成とした。
　衝撃力付与機構１２の別の構成として、処理媒体Ｓを圧縮空気と共に噴射する方式を用いることができる。この場合、ノズルの内部で発生した負圧によって処理媒体を吸引し、圧縮空気と共に噴射する機構としてもよい。また、処理媒体Ｓが収容された加圧容器を圧縮空気により加圧し、処理媒体ＳをノズルＳに向かう気流に送り込むことで、ノズルからの圧縮空気と共に噴射する機構としてもよい。
　衝撃力付与機構１２のさらに別の構成として、処理媒体を液体及び圧縮空気と共に噴射する方法を用いることができる。
　キャビネット１８は、処理媒体Ｓが投射され、カバーガラス１０１の分離を行う領域を覆っており、内部に処理室Ｒを画成する。
　搬送機構１４は、ソーラーパネル１００を処理媒体Ｓが投射される領域に搬送し、またカバーガラス１０１が除去されたソーラーパネル１００をキャビネット１８の外部に搬出する。搬送機構１４は、ベルトコンベア、振動フィーダ、チェーンコンベア、ローラーコンベア、等を用いることができる。本実施形態では、ベルトコンベアを用いた。
　第１の分離機構１６は、「ソーラーパネル１００における発電層１０２上から分離されたカバーガラス１０１、処理媒体Ｓ、（分離処理によって生じた）その他の粒子」と「発電層１０２」と、に分離する機構である。本実施形態における第１の分離機構１６は、圧縮空気によるブロアやブラシやスクレーパなど、外力によって分離する機構を用いた。
　第１の分離機構１６の別の構成として、搬送機構１４として振動フィーダを用い、ソーラーパネル１００が載置される搬送部にスクリーンを用いてもよい。この場合、搬送機構１４が第１の分離機構１６を兼ねることができる。
　第３の分離機構６ｅ、は、第１の分離機構によって分離された「カバーガラス１０１、処理媒体Ｓ、その他の粒子」から、「その他の粒子」を分離し回収する機構である。第３の分離機構６ｅは、風力によって選別する構成としてもよい。なお、第３の分離機構６ｅは、「その他の粒子」の発生量が少ない場合等、必要に応じて省略することができる。
　第２の分離機構６ｂは、第１の分離機構によって分離された「カバーガラス１０１、処理媒体Ｓ、その他の粒子」から、「カバーガラス１０１」と「処理媒体Ｓ」とを分離する機構である。第３の分離機構にて分離された「カバーガラス１０１、処理媒体Ｓ」は、第２の分離機構６ｂにて、「処理媒体Ｓ」と「カバーガラス１０１」とに分離される。第２の分離機構６ｂは、篩、風力選別装置、磁力選別装置、などから選択することができる。また、これらを組み合わせて用いることもできる。
　次に、上記のように構成されたソーラーパネルのカバーガラス処理装置１の動作について説明する。本実施形態において処理されるソーラーパネル１００は、図３におけるアルミニウム外枠１０４ａ、シール材１０４ｂからなるフレーム部１０４は除去され、カバーガラス１０１、発電層１０２、バックシート１０３からなる積層体のみの状態で分離装置１に供給される。
　（１）まず作業者は、入力部２に、処理されるソーラーパネル１００の特徴量を入力する。この特徴量は、カバーガラスの厚さおよびカバーガラスの硬度を含んでいる。
　（２）制御部４は、入力されたソーラーパネル１００の特徴量に基づいて、処理条件を設定する。設定された処理条件に基づき、衝撃力付与機構１２を含む各機構を制御する信号が、各機構に出力される。
　（３）次いで、搬送機構１４が作動し、搬送機構１４に載置されたソーラーパネル１００が、キャビネット１８内の衝撃力付与機構１２直下に搬送される。そして、衝撃力付与機構１２の作動により、無数の処理媒体Ｓがソーラーパネル１００に向かって連続的に投射される。処理媒体Ｓの投射により、カバーガラス１０１に衝撃力が付与される。この衝撃力により、以下の態様でカバーガラス１０１は分離される。
ａ）投射初期では、カバーガラス１０１に無数の小さなき裂を発生させる。
ｂ）さらに投射を続けて衝撃力を付与し続けることで、このき裂が深さ方向に成長する。
ｃ）カバーガラス１０１のき裂は所謂「クモの巣状」になっている。即ち、き裂が発電層１０２まで到達すると、カバーガラス１０１と発電層１０２との界面における接触面積が小さくなるので、密着力が弱くなる。この状態でさらに投射による衝撃力を付与し続けることで、カバーガラス１０１が粒子状に脱離する。
上記の（２）の工程で設定された処理条件により処理を行うことで上記の態様でカバーガラスを分離させるので、処理による発電層１０２へのダメージを抑制することができる。
　（４）処理されたソーラーパネル１００は、図１紙面右側方向に搬送され、第１の分離機構１６によって、分離されたカバーガラス１０１や処理媒体Ｓを除去する。処理媒体Ｓを除去された発電層１０２とバックシート１０３からなる積層体は、搬送機構１４により更に搬送されてリサイクルのため回収される。
　（５）キャビネット１８の下部には、処理媒体回収部６ａが配置されている。処理媒体回収部処理により分離したカバーガラス１０１、投射された処理媒体Ｓ、（処理によって生じた）その他の粒子、を、キャビネット１８下部にある処理媒体回収部６ａにより回収する。処理媒体回収部６ａは例えばスクリューコンベア、バケットエレベータ等（図示せず）で構成される。（図２を参照）
　（６）処理媒体回収部６ａにより回収された「カバーガラス１０１、処理媒体Ｓ、その他の粒子」は、第３の分離機構６ｅに移送される。「その他の粒子」は、「カバーガラス１０１、処理媒体Ｓ」に比べて質量が小さい粒子である。第３の分離機構６ｅは、集塵機（図示せず）が連結されており、集塵機の作動により発生した気流により、「その他の粒子」が分離される。分離された「その他の粒子」は、集塵機に回収される。
　（７）第３の分離機構６ｅで分離された「カバーガラス１０１、処理媒体Ｓ」は、第２の分離機構６ｂに移送される。そして、第２の分離機構６ｂの作動によって、「処理媒体Ｓ」と「カバーガラス１０１」とに分離される。分離したカバーガラスは、排出パイプ６ｄを通じて、外部に排出される。また、分離した処理媒体Ｓは、処理媒体供給部６ｃにより、衝撃力付与機構１２に供給され、再度投射される。
（ソーラーパネルの特徴量）
　上記で入力部２に入力されるソーラーパネル１００の特徴量とは、カバーガラスの厚さおよびカバーガラスの硬度の他、カバーガラス１０１の組成、封止材１０２ｄの組成、硬度、厚さ、バックシート１０３の組成、硬度、厚さ、および、ソーラーパネル１００の温度等を含みえる。これらの特徴量は、ソーラーパネルの型番に関して予め得ることができる仕様情報から得られる。また、処理の前に適宜測定して得ても良い。
　上述の特徴量の他、シートおよび封止材の劣化具合（使用時の紫外線や熱、塩害や水の影響）、カバーガラスの破損具合（既に割れている、傷が入っているなど）、ソーラーパネルの形状（そり、曲がりなど）、カバーガラスの付着物（汚れ、ペンキ、泥、土など投射の妨げになるもの）等を特徴量として採用して良い。
（処理条件）
　上記のソーラーパネル１００の特徴量に基づいて設定される処理条件は、カバーガラス１０１を分離するためにカバーガラス１０１に衝突する処理媒体Ｓのエネルギー量や処理媒体の種類、硬度、サイズ等を含み得る。
　本実施形態では、処理媒体Ｓがソーラーパネル１００に衝突する際の処理媒体Ｓのエネルギー（衝突エネルギー）を制御する。このエネルギーは例えば下記の式によって制御部４によって計算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　ここで、ＳＥは、衝突エネルギー、ｋは実験により求められる定数、Ｇｔは、カバーガラスの厚さ、Ｇｈは、カバーガラスの硬度を表している。なお、衝突エネルギーＳＥは、衝突媒体Ｓがソーラーパネル１００に衝突する直前のエネルギーとする。
　処理媒体Ｓの材質は、金属（例えば、鉄、亜鉛、ステンレス）、セラミック（例えば、アルミナ、炭化ケイ素、ジルコン）、ガラス、樹脂（例えば、ナイロン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂）、植物由来物（例えば、くるみ、ピーチ）など種々の材質から選択される。処理媒体Ｓの形状は、球状、多角形状、円柱状など種々の形状から選択される。例えば、金属の粒子の場合、スチールショットと呼ばれる球状粒子、グリッドと呼ばれる鋭角部を有する多角形状粒子、カットワイヤと呼ばれる円柱形状または円柱形状の角部を丸くした粒子、を選択できる。様々な材質や形状から、ソーラーパネル１００の特徴量に基づいて、適宜選択して採用してよい。
　さらに、上述の衝突エネルギーＳＥは、衝突媒体Ｓの硬度との関係が重要であることを見出した。例えば、処理媒体のビッカース硬さが３５０～５５０Ｈｖである場合の衝突エネルギーＳＥは、１．０×１０－３～５．３×１０－１Ｊである。例えば、処理媒体のビッカース硬さが６０～１５０Ｈｖである場合の衝突エネルギーＳＥは、９．０×１０－４～５．０×１０－１Ｊである。なお、ビッカース硬さは、ＪＩＳ　Ｚ０３１１：２００４に準じて測定される数値である。
　以上述べたように、本実施形態においては、ソーラーパネル１００の特徴量に基づいて、処理媒体Ｓの材質、硬度、形状、衝突エネルギー、等を設定し、ソーラーパネル１００から、カバーガラス１０１を効率良く分離することができる。具体的には、カバーガラス１０１を分離する際に、発電層１０２へのダメージを抑制し、カバーガラス１０１をリサイクルできると共に、発電層１０２もリサイクルに供することができる。また、発電層１０２へのダメージが抑制されているので、回収したカバーガラス１０１の破片に不純物が混入することを防ぐことができる。カバーガラス１０１の破片の大きさは、処理媒体Ｓとは異なる質量、大きさとなるように処理条件を調整できるので、分離機構６ｂにおいて、篩、風選装置で容易に処理媒体Ｓとカバーガラス１０１を分離可能である。したがって、効率よくソーラーパネルのカバーガラスを分離してリサイクルする方法およびソーラーパネルのリサイクルを行うための装置を提供することができる。
　以上、本願発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本願発明を例示的に説明するものである。特許請求の範囲は、本願発明の技術的思想から逸脱することのない範囲で、実施の形態に対する多数の変形形態を包括するものである。したがって、本明細書に開示された実施形態は、例示のために示されたものであり、本願発明の範囲を限定するものと考えるべきではない。
１　　　　　　　　　　ソーラーパネルのカバーガラス処理装置
２　　　　　　　　　　入力部
４　　　　　　　　　　制御部
１２　　　　　　　　　衝撃力付与機構
１６　　　　　　　　　第１の分離機構
６ｂ　　　　　　　　　第２の分離機構
１００　　　　　　　　ソーラーパネル
１０１　　　　　　　　カバーガラス
Ｓ　　　　　　　　　　処理媒体

Claims (9)

  1. 　ソーラーパネルのリサイクル方法であって、
    　カバーガラスの厚さおよび前記カバーガラスの硬度を含む前記ソーラーパネルの特徴量を把握すること、
    　前記ソーラーパネルの特徴量に基づいて、処理条件を設定すること、
    　前記処理条件に基づいて、前記ソーラーパネルに対して処理媒体により衝撃力を付与して、前記ソーラーパネルの表面を覆う前記カバーガラスを前記ソーラーパネルから分離すること、
    を含むソーラーパネルのリサイクル方法。
  2. 　前記処理媒体は、径が０．６～３．０ｍｍの複数の粒子であり、
    　前記ソーラーパネルからの前記カバーガラスの分離は、
    　前記処理媒体を前記ソーラーパネルに衝突させて、前記カバーガラスにき裂を発生させ、
    　前記処理媒体をさらに衝突させて、前記き裂を成長させ、
    　前記処理媒体をさらに衝突させて、前記カバーガラスをソーラーパネルより粒子状に脱離させる、請求項１に記載のソーラーパネルのリサイクル方法。
  3. 　前記カバーガラスの分離に使用された前記処理媒体と、分離した前記カバーガラスの破片と、を含む粒子から、前記カバーガラスの破片を分離することを含む、請求項１または２に記載のソーラーパネルのリサイクル方法。
  4. 　前記処理条件は、前記処理媒体が前記ソーラーパネルに衝突する際のエネルギーを含む、請求項１乃至３のいずれかに記載のソーラーパネルのリサイクル方法。
  5. 　前記処理媒体のビッカース硬さは、３５０～５５０Ｈｖであり、
    　前記ソーラーパネルに衝突する際のエネルギーは、１．０×１０－３～５．３×１０－１Ｊである、請求項４に記載のソーラーパネルのリサイクル方法。
  6. 　前記処理媒体のビッカース硬さは、６０～１５０ＨＶであり、
    　前記ソーラーパネルに衝突する際のエネルギーは、９．０×１０－４～５．０×１０－１Ｊである、請求項４に記載のソーラーパネルのリサイクル方法。
  7. 　ソーラーパネルをリサイクルするための装置であって、
    　ソーラーパネルに対して処理媒体により衝撃力を付与させる衝撃力付与機構と、
    　カバーガラスの厚さおよび前記カバーガラスの硬度を含む前記ソーラーパネルの特徴量を入力する入力部と、
    　前記衝撃力付与機構を制御する制御部と、を備え、
    　前記制御部は、前記ソーラーパネルの特徴量に基づいて処理条件を設定し、前記処理条件に基づいて前記衝撃力付与機構の作動を制御して、ソーラーパネルの表面を覆うカバーガラスを前記ソーラーパネルから分離する、装置。
  8. 　前記衝撃力付与機構は、径が０．６～３．０ｍｍの複数の粒子である前記処理媒体を、前記ソーラーパネルに向かって投射させる、請求項７に記載の装置。
  9. 　前記ソーラーパネルから分離されたカバーガラスの破片及び前記処理媒体と、前記カバーガラスが分離されたソーラーパネルと、に分離する第１の分離機構と、
    　前記第１の分離機構で分離された前記カバーガラスの破片及び前記処理媒体から、前記カバーガラスの破片を分離する第２の分離機構と、
    を備える、請求項８に記載の装置。
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