[发明专利]一种废弃光伏组件循环再利用的方法

说明书

本发明涉及一种废弃光伏组件循环再利用的方法，所述方法包括如下步骤：(1)将废弃光伏组件依次进行拆解和热处理，得到分离的电池片；(2)将步骤(1)得到的所述电池片依次经过酸除铝处理、HNO₃处理和HF处理，得到含硅铝合金层的硅片；(3)将步骤(2)得到的所述含硅铝合金层的硅片进行制绒，得到含微纳米复合绒面的硅片。本发明提供方法可以实现硅片的完整回收，以及Al、Ag和Si完全分离和高纯回收，操作简单，不产生二次污染，所得光伏组件光电转化效率高，相比于一般光伏组件具有更高的附加值。

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化利用领域，具体涉及一种废弃光伏组件循环再利用的方法。

背景技术

在全球气候问题和化石能源危机的背景下，发展清洁、可持续且可再生的能源成为未来能源结构的发展趋势。太阳能具有安全、稳定、连续和取之不尽等优点，是近年来发展速度最快的清洁能源。与此同时，光伏产业可以极大程度地利用光能资源，对调整能源结构具有重要意义。然而，光伏组件的寿命十分有限，废弃的光伏组件容易造成严重的生态环境问题，同时也阻碍了光伏产业的可持续发展。

开发对废弃光伏组件资源化利用的方法是处理废弃光伏组件的有效途径。然而，目前资源化处理废弃光伏组件方法依然十分有限。现有的废弃光伏组件的处理方法中，主要是通过无机酸溶解、有机溶剂溶解和热处理等方法将光伏组件进行简单的拆解和分离，过程中往往采用大量高浓度的化学药剂进行腐蚀或溶胀或高温分解EVA实现电池片分离，环境污染大，处理成本高，操作时间长，且容易使硅片破碎，难以将硅片完整剥离并直接进行回收利用。另外，拆解后的电池片背面的铝电极与硅片之间存在深度为微米级的硅铝合金层，现有电池片的纯化工艺中一般采用碱处理的方法将硅铝合金层的中的Al去除，但是碱处理的同时会造成Si的腐蚀，降低硅的回收率；只采用酸处理的方法纯化电池片，只能去除铝电极中的Al，但是硅铝合金层中的铝不能去除，不能得到纯净的硅片。

CN112296062A公开了一种基于有机溶剂的废弃光伏组件回收装置及其回收方法，该方法通过将废旧组件置于密闭设备中并浸没于有机溶剂，在高温加热的状态下静置7天，回收得到电池片。该方法处理成本高，操作时间长，回收效率比较低。

CN109576495A公开了一种太阳能电池片回收处理方法，该方法通过将废旧太阳能电池片放入盐酸溶液中浸泡一段时间，除去太阳能电池片铝背场的铝层，得到去铝太阳能电池片以及含铝酸液。该方法未能去除硅铝合金层中的Al，难以得到纯净的硅片。

CN107321766A公开了一种废电池片回收工艺，该工艺使用浓度为3-5％的废弃碱液浸泡太阳能电池片达到去除Al层的目的，但是该方法浸泡的过程中对硅片也进行了腐蚀，降低了硅的回收率。

因此，提出一种完整回收并资源化利用光伏组件的集成工艺，实现Al、Ag和Si的完全分离和高纯回收，制备得到具有更高附加值的光伏产品具有重要意义。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种废弃光伏组件循环再利用的方法，与现有技术相比，本发明提供的方法可以完整回收硅片，实现Al、Ag和Si的完全分离及高纯回收的同时获得高效硅片，提高回收价值。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种废弃光伏组件循环再利用的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将废弃光伏组件依次进行拆解和热处理，得到分离的电池片；

(2)将步骤(1)得到的所述电池片依次经过酸除铝处理、HNO₃处理和HF处理，得到含硅铝合金层的硅片；

(3)将步骤(2)得到的所述含硅铝合金层的硅片进行制绒，得到含微纳米复合绒面的硅片。