[發明專利]從含碲化鎘組件中回收碲的方法

有效

• 申請號: 201010162679.6
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN102234811A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 張俊剛;孫永偉;張呈乾;黃群健;蔡巍;彼得·L·安德森
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C25B1/00
• 分類號: C25B1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 封新琴

技術領域

本發明涉及一種從含碲化鎘組件中回收碲的方法。具體而言，本發明涉及從含有碲化鎘薄膜的光伏設備廢料中回收碲的方法。

背景技術

由于不可再生能源越來越稀缺，利用可持續的、清潔的、可循環利用的太陽能的光伏設備，如碲化鎘太陽能電池，越來越受到歡迎。因此，從碲化鎘太陽能電池廢料(例如用過的碲化鎘太陽能電池以及制造碲化鎘太陽能電池產生的廢料)中回收碲和鎘也是一個熱議的話題。

目前，回收方法主要包括壓碎碲化鎘太陽能電池廢料、用無機強酸和/或氧化劑與壓碎的碲化鎘太陽能電池廢料發生反應、以及提取并分離碲和鎘等步驟。這些多個步驟通常使方法顯得十分復雜。此外，將碲化鎘太陽能電池廢料壓碎，以從相對較大的玻璃/塑料體中回收重量小于總重的0.05％的金屬材料，這樣做明顯不經濟。

據報導硫酸可以作為電化學電池的電解質用來從碲化鎘太陽能電池廢料中去除碲化鎘，并通過調節使用的電壓、攪拌速度以及電解質中鎘的濃度在一個電極上重新獲得鎘與碲的比例為從1∶1到1∶6的碲化鎘薄膜。該報導沒有詳細描述該實驗如何進行，所以很難復制該實驗。但是，模擬實驗顯示很難獲取可以直接用來生產碲化鎘太陽能電池的碲化鎘。此外，在模擬實驗中試圖單獨回收碲時，純碲只能在范圍很窄的低pH值電解質中獲得，這可能是因為碲和鎘在電解質硫酸中都以離子狀態存在，它們都有在相近似條件下沉積到電極上的傾向，從而相互污染。尤其是當電解質中的離子濃度隨著沉積過程發生變化時，污染的情況更為明顯。工業應用中通常很難將電解質的pH值維持在很窄的范圍內，因此很難獲得可靠質量的碲。

因此，有必要開發一種新的從含碲化鎘組件中回收碲的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種新的從含碲化鎘組件中回收碲的方法。

一方面，本發明涉及從含碲化鎘組件中回收碲的方法，包括：用pH值約為9以上的電解質溶液接觸所述含碲化鎘組件；用所述電解質溶液接觸相對的電極；在所述含碲化鎘組件和所述相對的電極之間施加電壓差；以導致碲從所述含碲化鎘組件中移出并沉積在所述相對的電極上。

另一方面，本發明涉及從含有碲化鎘薄膜的太陽能電池廢料中回收碲的方法，包括：用pH值約為9以上的電解質溶液接觸所述含碲化鎘薄膜的太陽能電池廢料；用所述電解質溶液接觸相對的電極；在所述太陽能電池廢料和所述相對的電極之間施加電壓差；以導致碲從所述碲化鎘薄膜中移出并沉積在所述相對的電極上。

本發明所涉及的方法解決了現有技術的技術問題。

具體實施方式

在下文中，將不會詳細描述眾所周知的細節，以避免因不必要的細節而使本發明變得令人費解。

說明書中的近似用語用來修飾數量，表示本發明并不限定于該具體數量，還包括與該數量接近的可接受的而不會導致相關基本功能的改變的修正的部分。相應的，用“大約”、“約”等修飾一個數值，意為本發明不限于該精確數值。在某些例子中，近似用語可能對應于測量數值的儀器的精度。

本發明中所提及的數值包括從低到高一個單元一個單元增加的所有數值，此處假設任何較低值與較高值之間間隔至少兩個單元。舉例來說，如果說了一個組分的數量或一個工藝參數的值，比如，溫度，壓力，時間等等，是從1到90，20到80較佳，30到70最佳，是想表達15到85，22到68，43到51，30到32等數值都已經明白的列舉在此說明書中。對于小于1的數值，0.0001，0.001，0.01或者0.1被認為是比較適當的一個單元。前述只是想要表達的特別示例，所有在列舉的最低到最高值之間的數值組合均被視為以類似方式清楚地列在本說明書中。

一方面，本發明涉及從含碲化鎘組件中回收碲的方法，包括：用pH值約為9以上的電解質溶液接觸所述含碲化鎘組件；用所述電解質溶液接觸相對的電極；在所述組件和所述相對的電極之間施加電壓差；以導致碲從所述組件中移出并沉積在所述相對的電極上。

在一些實施例中，所述含碲化鎘組件是光伏設備廢料，所述光伏設備廢料含有碲化鎘薄膜和與碲化鎘薄膜相鄰的玻璃封裝層。本發明所涉及的方法還包括通過加熱所述光伏設備廢料以去除玻璃封裝層，從而使碲化鎘薄膜在所述光伏設備廢料接觸所述電解質溶液之前暴露出來。

在一些實施例中，所述電解質溶液含有強堿材料，如氫氧化鈉或氫氧化鉀等。所述電解質溶液的溫度約為80℃，所述電壓差約為2.5伏。

當在所述組件和相對的電極間施加所述電壓差時，所述組件和相對的電極上發生的電解反應包括：