[发明专利]一种回收废旧晶硅太阳能电池组件的工艺

说明书

本发明提供了一种回收废旧晶硅太阳能电池组件的工艺，属于晶硅材料技术领域。废旧晶硅太阳能电池经切割后，通过热分解法处理EVA（乙烯‑醋酸乙烯共聚物）胶黏剂来实现组件各部分的成功拆分；本发明的回收工艺能够保持晶硅太阳能组件各部分的的原有性能，具有低耗能、处理能力强、回收率高等特点，最大化的实现了废旧晶硅太阳能电池组件各部分材料的高效回收利用，可以用于大批量处理废旧晶硅太阳能组件材料。

技术领域

本发明属于晶硅材料技术领域，涉及废旧晶硅太阳能电池，具体涉及一种回收废旧晶硅太阳能电池组件的工艺。

背景技术

化石能源的大量使用所排放出的大量的硫化物、氮化物会造成酸雨等环境污染。同时二氧化碳等温室气体也会随之排放，影响全球气候。传统化石能源面临着高污染以及枯竭的问题，大力发展可再生能源对我国有着十分重要的意义。太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁可再生能源，受到了行业内的广泛关注。随着近年来全球太阳能发电市场的快速发展，太阳能电池的产量的增长率基本保持在30%～40%。其中，在太阳能光伏发电领域中的晶硅太阳能电池，由于其较高的发电效率、便于后期维护等优点而大范围使用。据预测，到2030年，全球太阳能电池将继续以约25%的速度增长。太阳能电池装机容量将从21世纪初的0.5 GW增长到2030年的300 GW。

大多数的光伏组件寿命为25年，经过估计，2020年之后我国所兴建的第一批太阳能光伏电站将迎来大量的更新升级。废旧的光伏组件如果随意丢弃将会给环境造成一定的破坏，违背了清洁能源的设计初衷。其次，在光伏组件的生产的过程中也会产生不合格的残次品，增加企业的运行成本。废旧组件如何进行回收处理使其减少对环境的破坏，让其不违背绿色清洁能源的发展宗旨是值得关注的方向。从废旧太阳能电池成分来说其中含有硅、银、铜、铝、玻璃和塑料等材料。废旧光伏组件约含有70%玻璃、10%铝、10%黏合封胶、5%硅、5%其他。晶体硅太阳能电池中有回收价值的部分包括硅、铝边框、钢化玻璃以及银、铜、铝等金属。废旧晶体硅太阳能电池具有很大的资源化回收价值。同时，废旧晶体硅太阳能电池中含有锡和铅等重金属，随意处理也会对环境和人体产生危害。从法律、经济和环境角度来看，废旧光伏组件的回收具有重要的现实意义与科学研究价值。

EVA是一种透明材料，用于封装晶硅太阳能电池组件并用作面板各层之间的粘合。EVA在晶硅太阳能组件中起到了“承上启下”的作用，其维持了晶硅太阳能组件的结构。如果将EVA处理掉就很容易将晶硅太阳能组件拆解成不同的部分。因此，处理EVA成为处理废旧光伏组件的关键技术。

发明内容

本发明提供一种回收处理废旧晶硅太阳能电池组件的工艺，利用热分解法去除电池组件中EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）胶膜实现组件中各部分的成功分离。

本发明采用的技术方案如下：一种回收废旧晶硅太阳能电池组件的工艺，具体包括以下步骤：

S1.将废旧晶硅太阳能电池切割成块状，在无水乙醇中浸泡1小时，除去表面的杂质，晾干备用；

S2.将废旧晶硅组件放于坩埚内400-600℃，处理30-40min，分解电池组件中的EVA胶黏剂实现组件的拆分，回收组件的各部分材料。

优选的，S1中，将废旧晶硅太阳能电池切割成长*宽为3 cm × 3 cm的块状。

下面对本发明的热分解法回收废旧晶硅太阳能电池组件材料的性能进行测试。

图1为废旧晶硅太阳能电池组件的热重图；

从图1可以看到，废旧晶硅太阳能组件的热重变化；第一个阶段从221.5 ℃-360 ℃之间，此阶段失重率约为18.3%左右；第二阶段发生在360 ℃-412.4 ℃，样品在此阶段被快速热分解，此阶段失重率约为42 %左右；412.4 ℃时，废旧晶硅太阳能电池组件材料样品的失重率达到了61%。

图2为350 ℃、400 ℃和600 ℃处理30分钟的废旧晶硅太阳能组件的热重图；