CN111009595A - 废弃太阳能电池的处理方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废弃太阳能电池的处理方法，通过将待处理电池片置于载物台上，所述载物台包括固定件，所述固定件连接于所述待处理电池片的背面；对所述待处理电池片进行喷丸清理；将经过喷丸清理的所述待处理电池片进行蚀刻清洗，得到硅片及贵金属溶液。本发明向所述待处理电池片表面喷射小型颗粒，利用其冲击力使作为电极的贵金属从所述硅基体上脱落，完成初步的贵金属与所述硅基体的分离，之后再利用蚀刻液对所述硅基体的表面进行蚀刻，将电池片在生产时所述贵金属与所述硅基体固溶形成的合金层蚀刻掉，提高了得到的硅片的纯度，同时提高了作为电极的贵金属的回收率。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的废弃太阳能电池的处理设备。
Description
技术领域
本发明涉及资源回收领域，特别是涉及一种废弃太阳能电池的处理方法及设备。
背景技术
随着光伏发电技术的不断发展，各种新型高效的太阳能电池层出不穷。尤其随着平价上网时代的到来，对太阳能电池的需求也在日渐增加。
迄今为止，晶体硅太阳能电池和组件规模化应用已有近40年。随着时间的推移，早期服役的太阳能组件逐渐失效并报废，然而废弃的组件仍有很高的回收价值，尤其是电极中的贵金属(通常为金属银)和电池的基体硅，若是能加以提纯回收，则会大大降低目前原料开采的负担与新的太阳能电池的生产成本。而目前现有的太阳能电池回收技术，不能高效去除作为电极的贵金属与硅基体在加工时固溶的合金，导致有部分贵金属在硅片中得不到回收，同时使得到的硅片纯度下降，难以直接再利用。
因此，如何将硅基体与贵金属电极快速高效地分离开的同时，去除贵金属与硅基体在接触面上固溶形成的合金，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种废弃太阳能电池的处理方法及设备，以解决现有技术中不能在快速分离硅基体与贵金属电极的同时，去除贵金属电极与硅基体在接触面上固溶成的合金的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种废弃太阳能电池的处理方法，包括：
将待处理电池片置于载物台上，上述载物台包括固定件，上述固定件连接于上述待处理电池片的背面；
对上述待处理电池片进行喷丸清理；
将经过喷丸清理的上述待处理电池片进行蚀刻清洗，得到硅片及贵金属溶液。
可选地，在上述的废弃太阳能电池的处理方法中，上述喷丸清理的喷丸溶于上述蚀刻清洗的刻蚀液。
可选地，在上述的废弃太阳能电池的处理方法中，上述刻蚀液为酸性刻蚀液。
可选地，在上述的废弃太阳能电池的处理方法中，上述刻蚀液为硝酸和氢氟酸的混酸。
可选地，在上述的废弃太阳能电池的处理方法中，上述喷丸为氧化铝颗粒。
可选地，在上述的废弃太阳能电池的处理方法中，上述载物台为旋转载物台。
可选地，在上述的废弃太阳能电池的处理方法中，上述喷丸为经过加热处理的喷丸。
可选地，在上述的废弃太阳能电池的处理方法中，上述喷丸的直径的范围为0.15毫米至1.00毫米，包括端点值。
可选地，在上述的废弃太阳能电池的处理方法中，在将经过喷丸清理的上述待处理电池片进行蚀刻清洗之后，还包括：
对上述待处理电池片进行表面清洗。
本发明还提供了一种废弃太阳能电池的处理设备，包括：
载物台，用于放置待处理电池片，上述载物台包括固定件，上述固定件连接于上述待处理电池片的背面；
喷丸清理器，用于对上述待处理电池片进行喷丸清理；
蚀刻机，用于将经过喷丸清理的上述待处理电池片进行蚀刻清洗，得到硅片及贵金属溶液。
本发明所提供的废弃太阳能电池的处理方法，通过将待处理电池片置于载物台上，上述载物台包括固定件，上述固定件连接于上述待处理电池片的背面；对上述待处理电池片进行喷丸清理；将经过喷丸清理的上述待处理电池片进行蚀刻清洗，得到硅片及贵金属溶液。本发明向上述待处理电池片表面喷射小型颗粒，利用其冲击力使作为电极的贵金属从上述硅基体上脱落，完成初步的贵金属与上述硅基体的分离，之后再利用蚀刻液对上述硅基体的表面进行蚀刻，将电池片在生产时上述贵金属与上述硅基体固溶形成的合金层蚀刻掉，提高了得到的硅片的纯度，相比于现有技术大大增强了金属残留的去除，减轻了后续对上述硅片进行再加工的负担，同时提高了作为电极的贵金属的回收率。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的废弃太阳能电池的处理设备。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的废弃太阳能电池的处理方法的一种具体实施方式的流程示意图；
图2为本发明提供的废弃太阳能电池的处理方法的另一种具体实施方式的流程示意图；
图3为本发明提供的废弃太阳能电池的处理方法的又一种具体实施方式的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种废弃太阳能电池的处理方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，包括：
步骤S101：将待处理电池片置于载物台上，上述载物台包括固定件，上述固定件连接于上述待处理电池片的背面。
上述载物台上还可具有固定装置，用于固定上述待处理电池片，但上述固定装置不能遮挡上述待处理电池片表面，以免影响后续的喷丸清理效果。
上述固定件可为真空吸附固定头，通过真空吸附的方式连接在所述待处理电池片的背面，当然也可为其他固定件，但要满足不遮挡上述待处理电池片的正面，使上述待处理电池片的电极充分受到上述喷丸的冲击。
步骤S102：对上述待处理电池片进行喷丸清理。
上述喷丸清理为使用高压风或压缩空气作动力，将微小颗粒抛射出去击打待清洗表面，利用微小颗粒的冲击力击落待清洗表面的杂质。
更进一步地，上述载物台为旋转载物台，因上述喷丸清理用到的喷丸清理器结构复杂，频繁改变喷出口的位置和方向会导致出力不均，进而使上述待处理电池片表面清理程度不一，而使用可动的旋转载物台，可在保证喷丸清理出力稳定的前提下，对上述待处理电池片进行均匀的清理。
步骤S103：将经过喷丸清理的上述待处理电池片进行蚀刻清洗，得到硅片及贵金属溶液。
刻蚀清洗的场所可以与上述喷丸清理的场所相同，也可以不同，举一例，在经过喷丸清理后，可将上述喷丸与剥离的碎屑连同上述待处理电池片一同置于蚀刻槽中蚀刻，上述喷丸可为与上述蚀刻液不反应的材质制作，待充分反应后利用滤网滤掉反应后的蚀刻液，再将上述硅片取出
特别的，上述喷丸的直径的范围为0.15毫米至1.00毫米，包括端点值，包括0.150毫米、0.563毫米或1.000毫米中任一个。上述参数范围为经过理论演算与实际检验后得出的最佳范围，当然，也可根据实际情况做相应调整，在此不再赘述。
还有，在将经过喷丸清理的上述待处理电池片进行蚀刻清洗之后，还包括：
对上述待处理电池片进行表面清洗。此处的清洗一般为水洗，去除上述待处理电池片(此时为硅基体片)的杂质残留，得到纯净的硅片。
本发明所提供的废弃太阳能电池的处理方法，通过将待处理电池片置于载物台上，上述载物台包括固定件，上述固定件连接于上述待处理电池片的背面；对上述待处理电池片进行喷丸清理；将经过喷丸清理的上述待处理电池片进行蚀刻清洗，得到硅片及贵金属溶液。本发明向上述待处理电池片表面喷射小型颗粒，利用其冲击力使作为电极的贵金属从上述硅基体上脱落，完成初步的贵金属与上述硅基体的分离，之后再利用蚀刻液对上述硅基体的表面进行蚀刻，将电池片在生产时上述贵金属与上述硅基体固溶形成的合金层蚀刻掉，提高了得到的硅片的纯度，相比于现有技术大大增强了金属残留的去除，减轻了后续对上述硅片进行再加工的负担，同时提高了作为电极的贵金属的回收率。
在具体实施方式一的基础上，进一步对上述喷丸清理的喷丸进行限定，得到具体实施方式二，其流程示意图如图2所示，包括：
步骤S201：将待处理电池片置于载物台上，上述载物台包括固定件，上述固定件连接于上述待处理电池片的背面。
步骤S202：对上述待处理电池片进行喷丸清理。
步骤S203：将经过喷丸清理的上述待处理电池片进行蚀刻清洗，得到硅片及贵金属溶液；上述喷丸清理的喷丸溶于上述蚀刻清洗的刻蚀液。
本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中限定了上述喷丸为能与上述刻蚀液反应的喷丸，其余步骤均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。
本具体实施方式中上述喷丸可与上述刻蚀液反应，则在进行上述喷丸清理之后，可将上述喷丸与剥离的碎屑连同上述待处理电池片一同置于蚀刻槽中蚀刻，待充分反应后，省去了过滤上述喷丸的步骤，直接可得到上述硅片与上述贵金属溶液，简化了工艺流程。特别的，上述刻蚀液为酸性刻蚀液，与酸反应的金属众多，可扩大上述喷丸的材料选择范围。更进一步地，上述刻蚀液为硝酸和氢氟酸的混酸，上述喷丸为氧化铝颗粒，用于太阳能电池的贵金属一般为银，银与上述混酸的反应较为充分，此外，氧化铝也可和上述混酸反应，且成本低廉，便于制作。
在具体实施方式二的基础上，再进一步对上述喷丸清理的流程进行限定，得到具体实施方式三，其流程示意图如图3所示，包括：
步骤S301：将待处理电池片置于载物台上，上述载物台包括固定件，上述固定件连接于上述待处理电池片的背面。
步骤S302：对上述待处理电池片进行喷丸清理；上述喷丸为经过加热处理的喷丸。
步骤S303：将经过喷丸清理的上述待处理电池片进行蚀刻清洗，得到硅片及贵金属溶液；上述喷丸清理的喷丸溶于上述蚀刻清洗的刻蚀液。
本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中限定了上述喷丸为加热过的喷丸，其余步骤均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。
本具体实施方式中，将上述喷丸限定为加热后的喷丸，即在上述喷丸喷出前，先对其进行加热，得到高温喷丸，高温喷丸冲击上述待处理电池片表面能传递更多能量，使作为电极的上述贵金属脱落的更快，更彻底，进一步提高工艺效率。
本发明还提供了一种具有上述有益效果的废弃太阳能电池的处理设备，包括：
载物台，用于放置待处理电池片，上述载物台包括固定件，上述固定件连接于上述待处理电池片的背面；
喷丸清理器，用于对上述待处理电池片进行喷丸清理；
蚀刻机，用于将经过喷丸清理的上述待处理电池片进行蚀刻清洗，得到硅片及贵金属溶液。
本发明所提供的废弃太阳能电池的处理设备，包括载物台，用于放置待处理电池片，上述载物台包括固定件，上述固定件连接于上述待处理电池片的背面；喷丸清理器，用于对上述待处理电池片进行喷丸清理；蚀刻机，用于将经过喷丸清理的上述待处理电池片进行蚀刻清洗，得到硅片及贵金属溶液。本发明向上述待处理电池片表面喷射小型颗粒，利用其冲击力使作为电极的贵金属从上述硅基体上脱落，完成初步的贵金属与上述硅基体的分离，之后再利用蚀刻液对上述硅基体的表面进行蚀刻，将电池片在生产时上述贵金属与上述硅基体固溶形成的合金层蚀刻掉，提高了得到的硅片的纯度，相比于现有技术大大增强了金属残留的去除，减轻了后续对上述硅片进行再加工的负担，同时提高了作为电极的贵金属的回收率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的废弃太阳能电池的处理方法及设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种废弃太阳能电池的处理方法，其特征在于，包括：
将待处理电池片置于载物台上，所述载物台包括固定件，所述固定件连接于所述待处理电池片的背面；
对所述待处理电池片进行喷丸清理；
将经过喷丸清理的所述待处理电池片进行蚀刻清洗，得到硅片及贵金属溶液。
2.如权利要求1所述的废弃太阳能电池的处理方法，其特征在于，所述喷丸清理的喷丸溶于所述蚀刻清洗的刻蚀液。
3.如权利要求2所述的废弃太阳能电池的处理方法，其特征在于，所述刻蚀液为酸性刻蚀液。
4.如权利要求3所述的废弃太阳能电池的处理方法，其特征在于，所述刻蚀液为硝酸和氢氟酸的混酸。
5.如权利要求3所述的废弃太阳能电池的处理方法，其特征在于，所述喷丸为氧化铝颗粒。
6.如权利要求1所述的废弃太阳能电池的处理方法，其特征在于，所述载物台为旋转载物台。
7.如权利要求1所述的废弃太阳能电池的处理方法，其特征在于，所述喷丸为经过加热处理的喷丸。
8.如权利要求1所述的废弃太阳能电池的处理方法，其特征在于，所述喷丸的直径的范围为0.15毫米至1.00毫米，包括端点值。
9.如权利要求1至8任一项所述的废弃太阳能电池的处理方法，其特征在于，在将经过喷丸清理的所述待处理电池片进行蚀刻清洗之后，还包括：
对所述待处理电池片进行表面清洗。
10.一种废弃太阳能电池的处理设备，其特征在于，包括：
载物台，用于放置待处理电池片，所述载物台包括固定件，所述固定件连接于所述待处理电池片的背面；
喷丸清理器，用于对所述待处理电池片进行喷丸清理；
蚀刻机，用于将经过喷丸清理的所述待处理电池片进行蚀刻清洗，得到硅片及贵金属溶液。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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