一种绿色溶剂回收废旧光伏组件电池片的方法及回收材料

本发明属于光伏组件回收，具体涉及一种绿色溶剂回收废旧光伏组件电池片的方法及回收材料。

背景技术：

1、光伏组件的使用寿命通常为20-25年，这意味着大量的废旧光伏组件将在未来几年内逐步进入报废期。废旧光伏组件中含有大量的高纯度硅、银、铝等有价值材料，如果不能有效回收利用，不仅会造成资源浪费，还会对环境造成污染。因此，开发高效、环保的回收技术具有重要的经济和环境意义。传统的光伏组件回收方法主要包括机械处理、热处理和化学处理。机械处理通常包括破碎和筛分，但这种方法无法有效分离出高纯度电池片；热处理方法则涉及高温焚烧，这不仅能耗高，还会产生有害气体，还会产生大量的碳排放。化学处理方法虽然可以实现较高的回收率，但通常使用强酸强碱或者有机溶剂，存在环境污染和操作安全问题。

2、目前，光伏组件的处理方法主要包括物理法、机械法和热解法。物理法通过机械分离、破碎和筛选等手段，有效回收玻璃、铝框架、塑料和硅材料，优点在于操作简单且工艺成熟，但存在粉尘、噪音及高纯度材料回收的局限性。机械法结合破碎、筛分和磁选等手段，处理较大规模的光伏组件，虽然设备改进提高了分离效率和纯度，但容易产生二次污染，对复合材料的分离效果不佳。热解法利用高温将有机物和无机物分离，回收高纯度金属和硅，但高温条件会产生有害气体和废气，且能耗高、设备成本高，限制了大规模应用。相比之下，乙醇和碳酸钠作为绿色溶剂法处理光伏组件具有显著的环保优势。乙醇能溶解和分离上下表面的eva，回收组件中的电池片和金属电极，处理过程温和且不产生有害气体，乙醇可循环使用，降低处理成本和环境负担。碳酸钠用于分解和去除封装材料，释放电池片和玻璃，操作简单、处理效率高且无有害气体排放，对环境更为友好。总体而言，与传统方法相比，乙醇和碳酸钠绿色溶剂法在环保性、处理效率和成本效益方面具有明显优势。同时，乙醇与碳酸钠处理后不会使得eva发生溶胀可用于无损回收硅片。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足，本发明提供了一种绿色溶剂回收废旧光伏组件电池片的方法及回收材料。本发明利用乙醇和碳酸钠溶液作为绿色溶剂，高效分离光伏组件中上下表面的eva，回收其中的电池片和其他有价值材料的方法，以实现环保且经济的材料再利用。本发明可简单、方便和高效的分离组件中eva，并回收电池片。

2、本发明所提供的技术方案如下：

3、一种绿色溶剂回收废旧光伏组件电池片的方法，包括以下步骤：

4、1)将废旧的光伏组件的正面一面朝下至于加热台，加热至115～125℃，加热后剥离玻璃；

5、2)将步骤1)得到的组件继续剥离去除背板，得到只含有正面eva层即上表面eva)、硅片和背面eva层(即下表面eva)的组件；

6、3)将步骤2)得到的组件至于内胆中，倒入无水乙醇，在150～180150～180℃下加热反应0.80～1.2小时，背面eva层与硅片分离，得到背面eva层以及剩余组件；

7、4)将步骤3)得到的剩余组件至于内胆中，加入0.2～0.8mol/l浓度的碳酸钠水溶液，在180～220℃下加热反应5小时，正面eva层与硅片分离，得到正面eva层和硅片。

8、上述技术方案中：

9、采用无水乙醇，通过较低温度的加热，即可分离背面eva，且不会对eva溶胀，避免破坏硅片；

10、采用碳酸钠水溶液，通过较低温度的加热，即可分离正面eva层。

11、具体的，步骤1)中，加热至180℃。

12、具体的，步骤3)中，倒入无水乙醇至浸没组件。

13、具体的，步骤3)中，在200℃下加热反应1小时。

14、进一步的，步骤3)之后，对剩余组件进行冲洗漂洗，并将多余水分自然烘干，再进行下一步。

15、具体的，步骤4)中，加入碳酸钠水溶液至浸没剩余组件。

16、具体的，步骤4)中，碳酸钠水溶液的浓度为0.3mol/l。

17、具体的，步骤4)中，在200℃下加热反应5小时。

18、进一步的，步骤4)中，取出正面eva胶膜，过滤，得到纯净的硅片。

19、本发明还提供了根据上述方法分离得到的回收材料。

20、具体的，回收的硅片为整片的硅片。

21、上述技术方案中，在化学浸泡过程中，不会溶胀eva，也不会腐蚀硅片，所以不会导致硅片破裂。

22、具体的，回收的硅片具有完整的银栅线或铝电极。

23、上述技术方案中，物理拆分和化学浸泡步骤都不会腐蚀银栅线或。

24、本发明的有益效果：

25、1)本发明所采用的化学溶剂均为绿色无污染溶剂，对自然环境的影响较小；

26、2)本发明所采用的化学溶剂可以重复循环利用，大大降低了回收过程中的成本；

27、3)本发明与现有技术相比的优点在于现有的分离eva胶膜的方法大多通过在500℃左右下热解去除eva胶膜，由于在回收过程中达到较高的温度，且会有一些有毒气体的产生。所以热解回收电池片对能耗的需求过大，以及对环境有一定的污染；

28、4)本方法利用湿法对光伏组件中的eva进行分离，提纯电池片效果好，不仅避免了对热解eva对环境的污染，而且对硅晶片进行回收再利用，变废为宝，提高了经济价值，实用性强。

技术特征：

1.一种绿色溶剂回收废旧光伏组件电池片的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的绿色溶剂回收废旧光伏组件电池片的方法，其特征在于：步骤1)中，加热至180℃。

3.根据权利要求1所述的绿色溶剂回收废旧光伏组件电池片的方法，其特征在于：步骤3)中，倒入无水乙醇至浸没组件。

4.根据权利要求1所述的绿色溶剂回收废旧光伏组件电池片的方法，其特征在于：步骤3)中，在180℃下加热反应1小时。

5.根据权利要求1所述的绿色溶剂回收废旧光伏组件电池片的方法，其特征在于：步骤4)中，加入碳酸钠水溶液至浸没剩余组件。

6.根据权利要求1所述的绿色溶剂回收废旧光伏组件电池片的方法，其特征在于：步骤4)中，碳酸钠水溶液的浓度为0.3mol/l。

7.根据权利要求1至6任一所述的绿色溶剂回收废旧光伏组件电池片的方法，其特征在于：步骤4)中，在200℃下加热反应5小时。

8.一种根据权利要求1至7任一所述的方法分离得到的回收材料。

9.根据权利要求8所述的回收材料，其特征在于：回收的硅片为整片的硅片。

10.根据权利要求8所述的回收材料，其特征在于：回收的硅片具有完整的银栅线或铝电极。

技术总结本发明属于光伏组件回收技术领域，具体涉及一种绿色溶剂回收废旧光伏组件电池片的方法及回收材料。该方法包括步骤：1)将废旧的光伏组件的正面一面朝下，加热至150～180℃，剥离玻璃；2)去除背板，得到只含有正面EVA层、硅片和背面EVA层的组件；3)将组件至于内胆中，倒入无水乙醇，在150～180℃下加热反应0.80～1.2小时，背面EVA层与硅片分离，得到背面EVA层以及剩余组件；4)将剩余组件至于内胆中，加入0.2～0.8mol/L浓度的碳酸钠水溶液，在180～220℃下加热反应5小时，正面EVA层与硅片分离，得到正面EVA层和硅片。本发明可简单、方便和高效的分离组件中EVA，并回收电池片。技术研发人员：林俍佑,张凯,何世豪,王贤保受保护的技术使用者：湖北大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14