[发明专利]废旧硅太阳电池的回收方法

说明书

本发明公开了一种废旧硅太阳电池的回收方法，其包括：将硅太阳电池组件进行热处理后机械移除玻璃，得到去有机物及玻璃的硅太阳电池组件并将其浸泡在HCl和SnCl₄的混合液中，过滤得第一滤液和第一滤渣；向第一滤液中加入稀硫酸后过滤，得到硫酸铅和第二滤液；调整第二滤液中Sn²⁺和HCl的含量后通过电沉积法制锡；将第一滤渣中的铜线取出，剩余的第一滤渣用硝酸浸出，得到浸出液和去银的电池片；向浸出液加入氯化钠或盐酸，得到氯化银；将去银的电池片依次放入碱性溶液中去除铝背电极、放入磷酸中去除氮化硅、放入碱性溶液中去除发射极，得到硅片。本发明提供的方法对硅太阳电池起到了全面回收，既不浪费资源又避免了产生较大污染。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种废旧硅太阳电池的回收方法。

背景技术

当前全球能源危机和大气污染问题日益突出，全世界都把目光投向可再生能源，其中太阳能以其独有的优势而成为人们关注的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，取之不尽、用之不竭，是人类能够自由利用的能源。太阳能的直接利用方式主要有三种：光热转化、光化学转化和光电转换。太阳能热水系统是光热转化的典型应用，目前已被广泛应用。光化学转换基本处于实验室阶段，比较典型的就是光化学制氢。光电转化则是太阳能利用最重要的方向之一，其主要表现形式为光伏发电。

太阳能电池原理主要是以半导体材料硅为基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质：当掺入硼、磷等杂质时，硅晶体中就会存在着一个空穴，形成n 型半导体；同样，掺入磷原子以后，硅晶体中就会有一个电子，形成p型半导体，p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结，当太阳光照射硅晶体后，pn结中n型半导体的空穴往p型区移动，而p型区中的电子往n型区移动，从而形成从n型区到p型区的电流，在pn结中形成电势差，这就形成了太阳能电池。

太阳能电池的寿命周期一般为25年，当转化效率降低到一定程度时，太阳能电池失效成为不合格太阳能电池，需要报废更新合格的太阳能电池，一般情况下，太阳能被视为一种废物产生量最小的能源，在组件的使用过程中不会产生对环境有害的废物，但太阳能电池报废后产生的固体废弃物也不能够忽视。从2020年之后，我国的太阳能电池的固体废弃物会出现大幅度增长，累计废弃量也逐渐增加，太阳能电池的处理处置和回收利用将会成为一个重要的环保课题。同时，在太阳能电池的生产过程中由于各种各样的原因会产生大量的不合格太阳能电池，目前，对于使用过后失效的不合格太阳能电池以及生产过程中产生的不合格太阳能电池大都是采用集中销毁的方式。太阳能电池中含有硅、银、铝、铜、锡、铅等元素，而且，银、铝、铜、锡等有价金属的含量甚至超出矿物中这些金属元素的含量，如果将太阳能电池直接销毁，不但会造成原材料的巨大浪费，而且销毁后的电池残渣还会对环境产生污染(比如铅元素)。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种废旧硅太阳电池的回收方法，旨在解决将太阳能电池直接销毁，不但会造成原材料的巨大浪费，而且销毁后的电池残渣还会对环境产生污染的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的废旧硅太阳电池的回收方法，包括以下步骤：

A，机械移除废旧硅太阳电池的铝框和接线盒，得到硅太阳电池组件；

B，将硅太阳电池组件进行高温热处理使硅太阳电池组件中的EVA胶膜以及有机背板挥发；

C，EVA胶膜和有机背板挥发后，机械移除玻璃，得到去有机物及玻璃的硅太阳电池组件并将其浸泡在HCl和SnCl₄的混合溶液中进行超声处理，超声处理后进行过滤得到第一滤液和第一滤渣，其中，第一滤渣包括铜线、以及电池片；

D，向第一滤液中加入稀硫酸后过滤，得到硫酸铅滤渣和第二滤液；

E，调整第二滤液中Sn²⁺和HCl的含量后通过电沉积法提取金属锡；