一种基于超临界流体的废旧光伏组件回收方法技术

本发明专利技术公开了一种基于超临界流体的废旧光伏组件回收方法，采用机械方法拆卸光伏组件的接线盒和边框，获得层压件；将层压件切割成碎块；将层压件或碎块加入超临界流体中进行超临界反应，得到光伏组件回收料；将光伏组件回收料进行筛分分离，完成废旧光伏组件回收。本发明专利技术实现光伏组件各材料之间彻底分离，且工艺简单、回收纯度高，无污染。无污染。无污染。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超临界流体的废旧光伏组件回收方法


[0001]本专利技术属于光伏组件回收
，具体涉及一种基于超临界流体的废旧光伏组件回收方法。

技术介绍

[0002]光伏组件是光伏发电系统中最核心的设备，其利用光生伏特效应将光能直接转换成电能。光伏组件分为晶体硅组件和薄膜组件，晶体硅组件一般由铝边框、背板(或玻璃)、接线盒、下层粘合剂(EVA或POE)、电池片、焊带、汇流条、上层粘合剂(EVA或POE)、玻璃以及密封硅胶组成，如图1所示。薄膜组件一般由透明基板、透明导电层、半导体层、接线盒、背接触层和背电极、胶合材料组成，如图2所示。
[0003]光伏组件使用寿命为25年至30年，退役或报废的光伏组件中含有铜、铝、银、锡、镉、铟等有价值金属，以及玻璃、高纯度硅等材料，具有很高的回收利用价值。
[0004]现有光伏组件回收技术可以分为机械拆解、热分解处理、化学处理、或多种方法的结合；存在缺陷如下：
[0005](1)回收纯度低，二次提纯工艺复杂
[0006]机械拆解将玻璃、粘合剂(EVA或POE)、电池片(硅)、背板、焊带、汇流条等一同粉碎，得到混合粉末，各种材料之间通过粘合剂(EVA或POE)相互粘连，使得回收纯度低，须采用研磨、溶解等二次分解，如果需要获得高纯度材料还需二次筛选和纯化；低温热处理利用温度将粘合剂(EVA或POE)融化，然后采用机械的方法分离玻璃和背板，然而温度降低后粘合剂(EVA或POE)会再次粘粘，须二次分离和纯化。
[0007](2)回收工艺复杂
[0008]机械拆解方法获得的混合粉末，需采用热分解或化学分离，再采用多种筛选方法才可以获得高纯度的原材料，导致整个系统的工艺十分复杂；低温热处理分离后的原材料仍然粘粘粘合剂(EVA或POE)或其他材料，须进行二次分离和纯化，同样工艺复杂；化学处理方法需要对化学废料进行处理，废液处理系统也导致工艺复杂。
[0009]因此，简单、高效、无污染、纯度高的光伏组件回收方法一直是光伏组件回收领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于超临界流体的废旧光伏组件回收方法，利用超临界流体的特性，将粘合剂(EVA或POE)溶解，一次性将光伏组件进行分离，获得高纯度的回收材料，反应迅速，时间短，且无污染问题。
[0011]本专利技术采用以下技术方案：
[0012]一种基于超临界流体的废旧光伏组件回收方法，包括以下步骤：
[0013]S1、采用机械方法拆卸光伏组件的接线盒，针对有边框的光伏组件，采用机械的方法拆卸边框，获得层压件；
[0014]S2、采用机械方法将步骤S1获得的层压件切割成碎块；
[0015]S3、将步骤S1获得的层压件或步骤S2获得的碎块加入超临界流体中进行超临界反应，得到光伏组件回收料；
[0016]S4、将步骤S3获得的光伏组件回收料进行筛分分离，完成废旧光伏组件回收。
[0017]具体的，步骤S1中，光伏组件接线盒的拆卸方法采用铲刀铲除或预热后拔除；拆卸边框方法采用液压机拆除法和电机拆除法。
[0018]具体的，步骤S1中，光伏组件包括有边框晶体硅光伏组件、无边框晶体硅光伏组件和薄膜光伏组件。
[0019]进一步的，拆卸后的接线盒直接回收，对于有边框晶体硅光伏组件，采用机械方法拆卸边框，回收铝边框，获得层压件。
[0020]更进一步的，步骤S3中，超临界流体包括超临界水和超临界二氧化碳。
[0021]具体的，步骤S3中，将步骤S1获得的层压件或步骤S2获得的碎块装加入超临界流体，控制超临界水温度≥374℃，压强≥22.1MPa；超临界二氧化碳温度≥31.1℃，压强≥7.38MPa，进行超临界反应得到光伏组件回收料。
[0022]具体的，步骤S3中，将步骤S1获得的层压件或步骤S2获得的碎块加入超临界流体中反应15～120min后冷却，经泄压处理后得到光伏组件回收料。
[0023]进一步的，冷却方式采用水冷却或自然冷却。
[0024]具体的，步骤S4中，筛分分离方法包括重力筛分法、反弹滚筒筛分法、带式筛分法和震动筛选法。
[0025]具体的，步骤S4中，筛分分离后的光伏组件包括电池片、玻璃、焊带、汇流条、背板和粘结剂材料。
[0026]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0027]本专利技术一种基于超临界流体的废旧光伏组件回收方法，利用超临界流体的超高溶解性以及快反应速度对光伏组件中的EVA或POE进行溶解，获得高纯净度的回收材料，具有工艺简单、回收纯度高等优势。
[0028]进一步的，可以对破损光伏组件和完整的光伏组件进行分解，所以边框和背板拆解过程中可以不必担心玻璃破碎等问题，机械拆解法具有简单、高效、经济等优势；本专利技术采用的机械拆除法包括液压机四向同步拆解法和电机传动四向拆解法，可高效、经济的实现光伏组件边框拆解。
[0029]进一步的，利用超临界流体的高溶解性对光伏组件粘合剂进行分解，晶体管光伏组件和薄膜组件都可以进行分离；具有使用范围广的优点。
[0030]进一步的，在机械拆解过程中获得的边框和接线盒直接作为回收物质。
[0031]进一步的，超临界流体包括超临界水和超临界二氧化碳，二者分别采用。
[0032]进一步的，超临界流体可采用在密闭反应釜类进行，也可采用流动方式，光伏组件可以以层压件的方式参与反应，也可以以碎块的方式参与反应。
[0033]进一步的，若采用超临界水，温度≥374℃，压强≥22.1MPa；若采用超临界二氧化碳，温度≥31.1℃，压强≥7.38MPa。
[0034]进一步的，光伏组件在超临界流体中的反应时间范围为15～120分钟；较现有光伏组件回收方法具有更高效的分离能量。
[0035]进一步的，如果采用超临界水，则需要冷却后才可回收，冷却方式包括自然冷却和水冷却方式；具有冷却方式简单、经济、冷却效率高等优势。
[0036]进一步的，超临界流体分解后的物质具有纯度高的优势，采用物理筛分后可直接回收，本专利技术采用的筛分方法包括重力筛分法、反弹滚筒筛分法、带式筛分法、震动筛选法。
[0037]进一步的，经过筛分后的回收物质包括电池片、玻璃、焊带、汇流条、背板、粘合剂，其具有纯度高、回收率高等优势。
[0038]综上所述，本专利技术实现光伏组件各材料之间彻底分离，且工艺简单、回收纯度高，无污染。
[0039]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0040]图1为晶体硅光伏组件示意图；
[0041]图2为薄膜电池组件示意图；
[0042]图3为本专利技术流程示意图；
[0043]图4为实施例1废旧晶体硅光伏组件回收方法的流程框图；
[0044]图5为实施例2无边框晶体硅光伏组件回收方法的流程框图；
[0045]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超临界流体的废旧光伏组件回收方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用机械方法拆卸光伏组件的接线盒，针对有边框的光伏组件，采用机械的方法拆卸边框，获得层压件；S2、采用机械方法将步骤S1获得的层压件切割成碎块；S3、将步骤S1获得的层压件或步骤S2获得的碎块加入超临界流体中进行超临界反应，得到光伏组件回收料；S4、将步骤S3获得的光伏组件回收料进行筛分分离，完成废旧光伏组件回收。2.根据权利要求1所述的基于超临界流体的废旧光伏组件回收方法，其特征在于，步骤S1中，光伏组件接线盒的拆卸方法采用铲刀铲除或预热后拔除；拆卸边框方法采用液压机拆除法和电机拆除法。3.根据权利要求1所述的基于超临界流体的废旧光伏组件回收方法，其特征在于，步骤S1中，光伏组件包括有边框晶体硅光伏组件、无边框晶体硅光伏组件和薄膜光伏组件。4.根据权利要求3所述的基于超临界流体的废旧光伏组件回收方法，其特征在于，拆卸后的接线盒直接回收，对于有边框晶体硅光伏组件，采用机械方法拆卸边框，回收铝边框，获得层压件。5.根据权利要求4所述的基于超临界流体的废旧光伏组件回收方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢小军，朱尤省，宋子琛，赵勇，王团结，童博，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：