[發明專利]一種柔性太陽能組件的回收方法

有效

• 申請號: 201410514516.8
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN105895731B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 王玉曉;吳國發;馬康;陳濤;林俊榮;王波
• 申請（專利權）人: 漢能新材料科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01G9/20
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司11252
• 代理人: 周放,張春雨

技術領域

本發明屬于光伏材料領域。

背景技術

隨著太陽能電池行業的迅速發展，太陽能組件的總產量也快速提升，然而，隨著太陽能電池使用年限的增加，依照太陽能光伏組件的使用壽命推斷，在不遠的將來，將會有大量的光伏組件報廢，且在太陽能組件的生產過程中，也會有不良品出現。因此，太陽能組件回收的問題被提上了議程。

柔性太陽能組件中通常會用到硅或是銦、鎵、鎘、鈦等金屬，有的價格昂貴，有的在組件報廢后如不合理回收，則會給環境帶來極大污染。然而，柔性太陽能組件是多層復合的結構，由于太陽能組件對耐候、阻水、阻燃等性能的要求，其包含的前板、背板以及封裝膠膜層均具有難溶和難熔的性質，這使得讓它們與芯片分離變得相當困難，從而導致位于芯片上昂貴的原材料的回收問題變得棘手。

目前來講，柔性太陽能組件的回收利用主要有兩種方法，一種是鍛燒法，即高溫鍛燒整個光伏組件，對剩下的不可燃部分進行回收處理；另外一種方法是將柔性組件粉碎后，采用酸堿浸泡組件碎片，利用酸堿液的蝕刻作用將芯片上的鍍層材料溶解到酸堿液中進行回收。這兩種方法不僅效率低下，能耗高，而且柔性組件的前板若含氟，焚燒后會產生氟化氫氣體，嚴重污染環境。因此，柔性太陽能組件的回收是目前亟待解決的一個難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種操作簡便、綜合成本低、回收效率高、環境友好的柔性太陽能組件回收方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種柔性太陽能組件的回收方法，包括如下步驟：

1)深冷分離：將待回收的柔性太陽能組件置于深冷設備中2～60分鐘，取出后將所述柔性太陽能組件的芯片與其它各層進行分離；

2)鍍層材料分離：將所述芯片上的鍍層材料進行分離，得到含鍍層材料的待富集料和襯底材料；

3)鍍層材料富集：對所述待富集料中的鍍層材料進行富集回收，得到鍍層原材料。

選擇性地，在所述步驟1)中，所述深冷設備的冷源可以為液氧或液氮。

選擇性地，在所述步驟2)中，可以采用酸浸的方法將所述芯片上的鍍層材料進行分離。

選擇性地，在所述步驟2)，也可以采用噴砂的方法將所述芯片上的鍍層材料進行分離。

進一步地，所述噴砂的方法可以為干式噴砂或濕式噴砂的方法。

選擇性地，所述噴砂的方法中采用的磨料為石英砂、金剛砂、剛玉砂、銅礦砂或海砂中的一種或幾種。

選擇性地，所述噴砂在2～6個大氣壓的環境下進行。

選擇性地，所述待回收的柔性太陽能組件為柔性銅銦鎵硒太陽能組件、柔性非晶硅太陽能組件、柔性碲化鎘太陽能組件、柔性砷化鎵太陽能組件或柔性染料敏化太陽能組件。

選擇性地，所述待回收的柔性太陽能組件的基底為不銹鋼。

本發明通過對柔性太陽能組件進行深冷處理，使得芯片與其他各層之間得以有效分離，從而保證了后續回收步驟的順利、高效進行，有效解決了現有技術中由于組件各層難以有效分離而只能將組件整體進行處理，繼而導致有效回收成分分離提純困難的難題。此外，采用液氮或液氧冷源進行深冷處理，避免了高溫焚燒方式產生有害氣體導致的環境危害。

本發明采用的噴砂方法可以實現對芯片的鍍層和襯底材料的物理性分離，有效降低了對襯底材料的種類要求，尤其對于不銹鋼襯底的柔性太陽能組件而言具有特別的優勢，因為現有技術中通常采用酸浸的方法來溶解不銹鋼襯底上的鍍層材料，然而不銹鋼中含有的鐵元素也會趁機進入酸液，而在后續提取其它金屬的過程中，鐵元素的存在會使得回收難度大幅增加，而回收后的鐵價值又非常低，從而降低柔性太陽能組件回收的經濟性。采用噴砂的方法能有效地將不銹鋼襯底上的鍍層材料與不銹鋼襯底分離，有效控制不銹鋼中鐵進入到分離下來的鍍層材料中。

綜合而言，本發明所述的柔性太陽能組件的回收方法具有回收效率高、成本低、操作簡單的優點，具有廣闊的應用前景。

具體實施方式

實施例1

按照如下步驟對待回收的不銹鋼襯底的柔性銅銦鎵硒太陽能組件進行回收：

1)深冷分離：將待回收的柔性太陽能組件置于以液氮為冷源的深冷設備的爐腔中，使液氮浸沒所述柔性銅銦鎵硒太陽能組件2分鐘，取出后，所述銅銦鎵硒柔性太陽能組件已經變硬、變脆，通過機械或者人工的方法，將所述柔性銅銦鎵硒太陽能組件的芯片與前板、膠膜、背板進行分離；