[发明专利]一种分离回收退役光伏组件的新方法

说明书

本发明属于退役光伏组件无害化和资源化处置领域，涉及一种分离回收光伏组件的新方法。本发明提供一种退役光伏组件的分离回收方法，所述分离回收方法包括：先通过热处理方法依次拆除附加结构、完整剥离背板和玻璃层，得到上下表面均粘有密封材料的晶硅电池片层；然后将所得上下表面均粘有密封材料的晶硅电池片层于‑190～‑20℃通过深冷处理使得晶硅电池片层分裂开来，由于晶硅电池片层中的金属在低温发生严重收缩，导致分裂面富集金属，从而便于金属的后续提纯回收。本发明的方法避免了破碎混合带来难分离、难提纯问题，能够有效缩短溶剂回收时间，并提高金属分离纯度。

技术领域

本发明涉及退役光伏组件无害化和资源化处置领域；具体涉及一种热处理与深冷双辅助分离回收光伏组件的新工艺方法。

背景技术

光伏发电是一种将太阳能转化为电能的新能源技术，光伏组件的基本结构包括晶硅电池层、有机封装层、盖板玻璃、背板、外框和接线盒，其中，盖板玻璃、背板与太阳电池间都是通过有机封装层黏合。

据国际再生能源署预测，到2050年世界光伏组件报废量将达到惊人的7800万吨，其中中国的报废组件将超过2000万吨。如果采用焚烧、填埋等传统废弃物处理方法，不但会造成极大的资源浪费，而且还会带来严重的环境污染问题。因此，对退役光伏组件进行回收处理可有效缓解生态环境压力并实现资源循环利用。

光伏组件现有的分解、回收策略常采用热解化学方法(会引起环境污染)，破碎、低温磨削、深冷物理等技术手段得到混合颗粒(硅颗粒，背板高分子颗粒，EVA 颗粒等)电池粉。然而，混合颗粒电池粉难以直接提取，往往需要经过后续筛分过程 (振动、静电筛分方法等)，影响回收材料纯度。

针对上述问题，迫切需要一种工艺稳定、设备操作简单的方法来分离光伏组件各类材料(硅、铝、银、高分子、玻璃等)从而实现增值利用。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种分离回收退役光伏组件材料的新方法，通过一系列热处理方法，经过去除接线盒，铝框，并完整剥离高分子背板、玻璃后，得到两面粘有EVA胶膜(EVA/Si/EVA三层结构)的晶硅电池片；随后通过深冷方法(如液氮浸泡)将EVA/Si/EVA层状结构的电池片进行深冷处理，使得金属硅(Si)电池层(包含多种金属，主要以硅为主)有效分裂，这样可完全将金属(硅、铝、银、铟、镓等金属)暴露出来便于后续溶剂提纯回收(增加接触面积)，避免破碎混合带来难分离、难提纯问题，能够有效缩短溶剂回收时间，并提高金属分离纯度。

本发明的技术方案：

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种退役光伏组件的分离回收方法，所述退役光伏组件包括附加结构和层压件，附加结构包括接线盒和边框，层压件包括玻璃层、第一密封材料层、晶硅电池片层、第二密封材料层和背板；

所述分离回收方法包括：先通过热处理方法依次拆除附加结构、完整剥离背板和玻璃层，得到上下表面均粘有密封材料的晶硅电池片层；然后将所得上下表面均粘有密封材料的晶硅电池片层于-190～-20℃通过深冷处理使得晶硅电池片层分裂开来，由于晶硅电池片层中的金属在低温发生严重收缩，导致分裂面富集金属(金属主要以硅为主，还包括铝、银、铟或镓等金属)，从而便于金属的后续提纯回收。

进一步，所述分离回收方法包括以下步骤：

1)将所述退役光伏组件通过热处理拆除附加结构，得到完整的层压件；

2)所得层压件通过热处理使背板软化，利用工具将软化的背板完整地剥离，获得回收高分子背板材料；

3)剩下的包含玻璃层和晶硅电池片层的组件继续通过热处理，将晶硅电池片层从玻璃表面剥离，得到完整的玻璃材料，和上下表面均粘有密封材料的晶硅电池片层；