[發明專利]用于分離多層系統的分離介質、方法和設備

在審

• 申請號: 201280006516.6
• 申請日: 2012-01-25
• 公開（公告）號: CN103370366A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 賽巴斯蒂安·克恩巴姆;豪斯特·賽布特
• 申請（專利權）人: 薩巴瑞提股份有限公司
• 主分類號: C08J11/08
• 分類號: C08J11/08;G03F7/42;H01L21/02;B29B17/02;C08J11/06
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;謝栒

技術領域

本發明涉及一種分離介質，其用于分離多層系統特別是光伏模塊（光伏組件）、電池或屏幕，以實現回收利用的目的。

進一步，本發明涉及用于分離多層系統尤其是光伏模塊以實現回收利用目的的方法，所述方法包括用分離介質進行清洗。

同時，本發明涉及分離介質用于分離多層系統尤其是光伏模塊以實現回收利用目的的用途。

最后，本發明涉及一種用于實施上述方法的設備。

背景技術

光伏模塊等存在于多層系統中的物件，尤其是電子物件的日益增多的分布，更加需要合適的方法和材料來用于廢物處理、尤其是用于回收利用廢棄物件和它們的生產中產生的生產廢料。處理和回收特別適用于能夠循環利用的二次原料的制造。環境保護的問題也正扮演著日益重要的角色，其同樣也不允許未對有問題的物件進行任何處理就將其丟棄。這些框架條件要求回收利用過程本身應當以盡可能環保和資源保護的方式進行。目前在用的上述方法和分離介質一方面是基于用于如晶體硅模塊等硅厚膜模塊的化學和熱過程的應用，另一方面是基于用于回收薄膜模塊或CdTe薄膜模塊的機械和化學分離過程。

光伏模塊一方面是基于硅片，所述硅片是通過乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的層壓而被嵌入到兩塊玻璃板中，并裝配上合適的框架，從而形成硅厚膜模塊。其它形式的光伏電池或光伏模塊是用薄層制得，所述薄層通過物理和/或化學氣相沉積法被直接施加到玻璃板上。可以從市場上獲得不同的薄膜電池種類，例如非晶硅、微晶硅、碲化鎘、銅銦二硒和砷化鎵。

因此，已知的方法是基于熱分離的過程，即破壞EVA粘合劑，結合化學方法以凈化所獲得的硅片或原料硅。這些方法的缺點是高能耗且依據情況僅適用于薄膜模塊。

另一種已知的方法實質上是基于硫酸和過氧化氫引起的侵蝕過程，該侵蝕過程致使多層系統的分離。該方法的缺點是：使用硫酸和過氧化氫這些物質是不環保的，且對侵蝕后的有用材料進行分離和集中可能需要更復雜昂貴的方法。

所有已知的方法的缺點是：由于使用酸來脫層，材料將被完全地溶解。因此，其缺點還在于需要有高能耗和耗費材料的方法例如電解，來將這些材料從所用的侵蝕溶液中分離出來，從而使它們可以進一步地被使用。

發明內容

鑒于上述背景，本發明的目的是提供一種分離介質、方法、用途和設備，其能夠以高回收率以及以過程相對較簡單和盡可能環保的方式分離多層系統，尤其是光伏模塊。

上述目的就所述分離介質而言，是以上述類型的分離介質來實現，其是納米級分散體（dispersion）或所述納米級分散體的前體。在本發明的范圍中，將術語“納米級分散體（dispersion）”用作總括的術語，其像微乳液（micro-emulsion）一樣包含細乳液（mini-emulsion），是指穩定的、光學各向同性的分散體，該分散體包含兩種不可混溶的組分并由至少一種兩親性組分來穩定。在本發明的范圍中，納米級分散體的前體，雖為上述意義上的分散體，但只含所述兩種不可混溶的組分中的一種。通過向所述前體中添加所述缺失的組分，可由所述前體獲得所述納米級分散體。所述缺失的組分也可以在分離過程中從待處理的材料中獲取。在本發明的分離介質的幫助下，通過減小已黏合和已涂覆材料的各相之間的界面張力而引起分離，可以對黏合物和涂層進行分離。在光伏模塊中，本發明的分離介質，可以例如分離經常由EVA或其類似物形成的玻璃-玻璃黏合，或分離薄膜模塊的貴金屬涂層和/或半導體涂層。本發明所述的分離介質也可以用于分離其中存在類似于汽車擋風玻璃的由PVB（聚乙烯醇縮丁醛）膜進行玻璃-玻璃連接的光伏模塊。本發明所述的納米級分散體的優勢是能夠以低廉的成本制得。它們還能夠幾乎無損耗地分離和回收有價值的材料，然后將其開發利用。在使用之后，可以有利地對本發明所述的納米級散體進行處理和再利用。在已知的以侵蝕為特征的方法中，可回收利用的物質被溶解，與已知方法完全不同，使用所述分離介質能夠使有價值的材料以面的形式（即宏觀單元）脫落，然后通過簡單過濾進行分離。因此，使用本發明所述的材料混合物作為分離介質不會引起化學分解，而是會使結合面上的各層小部分地（例如以葉片狀或條狀）脫落。這種情況下可以將金屬或半導體或石墨薄層從如玻璃或金屬等襯底承載層（carrier?layer）中脫去。由兩層或兩層以上的薄的單層構成的已結合的薄層也可以被分離成它們各自的單層。幾乎沒有明顯的材料損失，且不同材料的級分（fractions）可以在隨后的分離階段從沉積物或懸浮物中分離出。