(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110747334 A(43)申请公布日 2020.02.04
(21)申请号 201810812251.8(22)申请日 2018.07.23
(71)申请人 荆门市格林美新材料有限公司
地址 448124 湖北省荆门市荆门高新技术
产业开发区(72)发明人 许开华 易庆平 张云河 苏陶贵
兰良清 (74)专利代理机构 深圳市合道英联专利事务所
(普通合伙) 44309
代理人 廉红果 侯峰(51)Int.Cl.
C22B 7/00(2006.01)C22B 21/00(2006.01)C22B 11/00(2006.01)C01B 33/037(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页
(54)发明名称
一种光伏电池片的回收再利用方法(57)摘要
本发明公开了一种光伏电池片的回收再利用方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，将经预处理的光伏电池片进行破碎筛分，得到光伏电池片粉末；步骤2，给所述步骤1的光伏电池片粉末中加入浓硫酸，得到硫酸铝和硫酸银的混合溶液以及多晶硅；步骤3，对所述步骤2混合溶液的进行电解，得到硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液，完成光伏电池片中多晶硅、铝离子以及银离子的回收；步骤4，对所述步骤3的硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液进行还原，得到单质铝和单质银，完成光伏电池片的回收再利用；本发明通过加入浓硫酸以及合理调节pH值，完成光伏电池片中多晶硅、铝离子以及银离子的回收，之后再通过还原工艺完成光伏电池片的回收再利用。
CN 110747334 ACN 110747334 A
权 利 要 求 书
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1.一种光伏电池片的回收再利用方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将经预处理的光伏电池片进行破碎筛分，得到光伏电池片粉末；步骤2，将浓硫酸加入所述步骤1的光伏电池片粉末中，得到硫酸铝和硫酸银的混合溶液以及多晶硅；
步骤3，对所述步骤2混合溶液的进行电解，得到硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液；步骤4，对所述步骤3的硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液进行还原，得到单质铝和单质银。2.根据权利要求1所述的一种光伏电池片的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤1中的预处理为：拆卸光伏电池片外部的铝框和接线盒，并灼烧除去EVA胶膜，之后除去上层玻璃板及底层TPT背板，得到多晶硅电池片。
3.根据权利要求2所述的一种光伏电池片的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤1中破碎筛分采用180-220目的筛网。
4.根据权利要求3所述的一种光伏电池片的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤2中浓硫酸的温度为70-90℃。
5.根据权利要求4所述的一种光伏电池片的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤2中浓硫酸的摩尔浓度为12-18.4mol/L。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种光伏电池片的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤4中对硫酸银沉淀还原的具体方法为：
步骤4.1，将氯盐溶液加入硫酸银沉淀中，得到氯化银；步骤4.2，按照1：2.4-2.6的质量比将氨水加入所述步骤4.1的氯化银中，在25-35℃下反应3.5-4.5h，得氨水混合液；
步骤4.3，按照1：2的质量比将水合肼加入所述步骤4.2的氨水混合液中，在55-65℃下反应0.4-0.6h，得到单质银。
7.根据权利要求6所述的一种光伏电池片的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤4.2中氨水的浓度为8％-10％。
8.根据权利要求7所述的一种光伏电池片的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤4中对硫酸铝溶液还原的具体方法为：给硫酸铝溶液中加入碳酸钠，之后过滤得到沉淀物，将沉淀物进行灼烧电解，得到单质铝。
9.根据权利要求8所述的一种光伏电池片的回收再利用方法，其特征在于，所述步骤4中对硫酸银沉淀和硫酸铝溶液还原时产生的废气经抽风机集中搜集后，进入氨气回收系统回收。
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CN 110747334 A
说 明 书
一种光伏电池片的回收再利用方法
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技术领域
[0001]本发明属于废旧光伏电池组回收技术领域，具体涉及一种光伏电池片的回收再利用方法。
背景技术
[0002]作为一种新兴的清洁能源，太阳能光伏产业近年来发展迅猛，太阳能光伏发电在给人类带来清洁能源的同时，废旧光伏组件的回收处理成为不可避免的问题。[0003]至今商业规模生产的太阳电池，主要是单晶硅、多晶硅系列，以单晶硅、多晶硅为基材，以银浆、银铝浆、铝浆为导电材料，将光能、热能转化为电能，太阳能光伏电池片在制作、安装过程中存在一定的边角废料、不合格品，太阳能光伏电池达到使用年限后需要报废处理，电池片中含有大量的硅、银、铝等有价元素，如何高效回收利用，不仅可减少环境污染，还能变废为宝，节约资源。发明内容
[0004]本发明的目的是提供一种光伏电池片的回收再利用方法，通过加入浓硫酸以及合理调节pH值，完成光伏电池片中多晶硅、铝离子以及银离子的回收，之后再通过还原工艺完成光伏电池片的回收再利用。
[0005]本发明所采用的技术方案是，一种光伏电池片的回收再利用方法，具体按照以下步骤实施：
[0006]步骤1，将经预处理的光伏电池片进行破碎筛分，得到光伏电池片粉末；[0007]步骤2，给所述步骤1的光伏电池片粉末中加入浓硫酸，得到硫酸铝和硫酸银的混合溶液以及多晶硅；[0008]步骤3，对所述步骤2混合溶液的进行电解，并进行过滤，得到硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液，完成光伏电池片中多晶硅、铝离子以及银离子的回收；[0009]步骤4，对所述步骤3的硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液进行还原，得到单质铝和单质银，完成光伏电池片的回收再利用。[0010]本发明的特点还在于，[0011]所述步骤1中的预处理为：拆卸光伏电池片外部保护用铝框，接线盒，并灼烧除去EVA胶膜，之后除去上层玻璃板及底层TPT背板，得到多晶硅电池片。[0012]所述步骤1中破碎筛分采用180-220目的筛网。[0013]所述步骤2中浓硫酸的温度为70-90℃。
[0014]所述步骤2中浓硫酸的摩尔浓度为12-18.4mol/L。[0015]所述步骤4中对硫酸银沉淀还原的具体方法为：[0016]步骤4.1，给硫酸银沉淀中加入氯盐溶液，得到氯化银；[0017]步骤4.2，按照1：2.4-2.6的质量比给所述步骤4.1的氯化银中加入氨水，在25-35℃下反应3.5-4.5h，得氨水混合液；
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说 明 书
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步骤4.3，按照1：2的质量比给所述步骤4.2的氨水混合液中加入水合肼，在55-65
℃下反应0.4-0.6h，得到单质银。
[0019]所述步骤4.2中氨水的浓度为8％-10％。
[0020]所述步骤4中对硫酸铝溶液还原的具体方法为：加入碳酸钠，之后过滤得到沉淀物，将沉淀物进行灼烧电解，得到单质铝。
[0021]所述步骤4中对硫酸银沉淀还原时产生的废气经抽风机集中搜集后，进入氨气回收系统回收。
[0022]本发明的有益效果是，本发明首先给光伏电池片中加入浓硫酸，得到硫酸铝和硫酸银的混合溶液以及多晶硅，之后调节混合溶液的pH值，并进行过滤，得到硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液，完成光伏电池片中多晶硅、铝离子以及银离子的回收，最后通过还原工艺得到单质铝和单质银，实现循环利用。具体实施方式
[0023]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0024]本发明实施例提供一种光伏电池片的回收再利用方法，具体按照以下步骤实施：[0025]步骤1，将经预处理的光伏电池片进行破碎筛分，得到光伏电池片粉末；[0026]预处理为：拆卸光伏电池片外部保护用铝框，接线盒，并灼烧除去EVA胶膜，之后除去上层玻璃板及底层TPT背板，得到多晶硅电池片；破碎筛分采用180-220目的筛网；[0027]这样，由于光伏电池片常常设有铝制金属边框，在进行背板、EVA胶膜的分离之前，需要先拆除铝制金属边框，然后可采用刀片等工具拆除封装材料并对其进行回收，其中，铝制金属边框和封装材料回收后均可用于老化测试，通过研究其老化性能，为寻找延长光伏电池片的寿命做出贡献。[0028]步骤2，给所述步骤1的光伏电池片粉末中加入浓硫酸，得到硫酸铝和硫酸银的混合溶液以及多晶硅；
[0029]浓硫酸的温度为70-90℃，摩尔浓度为12-18.4mol/L；[0030]由于银的溶液度很小，因此只有热浓硫酸才能和其进行反应。[0031]步骤3，对所述步骤2混合溶液的进行电解，并进行过滤，得到硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液，完成光伏电池片中多晶硅、铝离子以及银离子的回收；[0032]这样，将混合溶液中的硫酸银沉淀，过滤之后沉淀物即为硫酸银，滤液即为硫酸铝；
[0033]步骤4，对所述步骤3的硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液进行还原，得到单质铝和单质银，完成光伏电池片的回收再利用；
[0034]对硫酸银沉淀还原的具体方法为：[0035]给硫酸银沉淀中加入氯盐溶液，得到氯化银；按照1：2.4-2.6的质量比给氯化银中加入浓度为8％-10％的氨水，在25-35℃下反应3.5-4.5h，得氨水混合液；按照1：2的质量比给氨水混合液中加入水合肼，在55-65℃下反应0.4-0.6h，得到单质银；[0036]对硫酸铝溶液还原的具体方法为：加入碳酸钠，之后过滤得到沉淀物，将沉淀物进
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行灼烧电解，得到单质铝；
[0037]对硫酸银沉淀和硫酸铝溶液还原时产生的废气经抽风机集中搜集后，进入氨气回收系统回收。
[0038]同现有制备方法相比，本发明主要有以下技术优势：本发明首先给光伏电池片中加入浓硫酸，得到硫酸铝和硫酸银的混合溶液以及多晶硅，之后调节混合溶液的pH值，并进行过滤，得到硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液，完成光伏电池片中多晶硅、铝离子以及银离子的回收，最后通过还原工艺得到单质铝和单质银，实现循环利用。[0039]实施例1
[0040]本发明实施例1提供一种光伏电池片的回收再利用方法，具体按照以下方法实施：拆卸光伏电池片外部保护用铝框，接线盒，并灼烧除去EVA胶膜，之后除去上层玻璃板及底层TPT背板，得到多晶硅电池片；将多晶硅电池片破碎并采用180目的筛网进行筛分，得到光伏电池片粉末；给光伏电池片粉末中加入温度为70℃、摩尔浓度为12mol/L的浓硫酸，得到硫酸铝和硫酸银的混合溶液以及多晶硅；对混合溶液的进行电解，并进行过滤，得到硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液，完成光伏电池片中多晶硅、铝离子以及银离子的回收；最后，对硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液进行还原，并对还原时产生的废气进行回收，得到单质铝和单质银，完成光伏电池片的回收再利用；
[0041]对硫酸银沉淀还原的具体方法为：给硫酸银沉淀中加入氯盐溶液，得到氯化银；按照1：2.4的质量比给氯化银中加入浓度为8％的氨水，在25℃下反应3.5h，得氨水混合液；按照1：2的质量比给氨水混合液中加入水合肼，在55℃下反应0.4h，得到单质银；对硫酸铝溶液还原的具体方法为：加入碳酸钠，之后过滤得到沉淀物，将沉淀物进行灼烧电解，得到单质铝。
[0042]实施例2
[0043]本发明实施例2提供一种光伏电池片的回收再利用方法，具体按照以下方法实施：拆卸光伏电池片外部保护用铝框，接线盒，并灼烧除去EVA胶膜，之后除去上层玻璃板及底层TPT背板，得到多晶硅电池片；将多晶硅电池片破碎并采用220目的筛网进行筛分，得到光伏电池片粉末；给光伏电池片粉末中加入温度为90℃、摩尔浓度为18.4mol/L的浓硫酸，得到硫酸铝和硫酸银的混合溶液以及多晶硅；对混合溶液的进行电解，并进行过滤，得到硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液，完成光伏电池片中多晶硅、铝离子以及银离子的回收；最后，对硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液进行还原，并对还原时产生的废气进行回收，得到单质铝和单质银，完成光伏电池片的回收再利用；
[0044]对硫酸银沉淀还原的具体方法为：给硫酸银沉淀中加入氯盐溶液，得到氯化银；按照1：2.6的质量比给氯化银中加入浓度为10％的氨水，在35℃下反应4.5h，得氨水混合液；按照1：2的质量比给氨水混合液中加入水合肼，在65℃下反应0.6h，得到单质银；对硫酸铝溶液还原的具体方法为：加入碳酸钠，之后过滤得到沉淀物，将沉淀物进行灼烧电解，得到单质铝。
[0045]实施例3
[0046]本发明实施例3提供一种光伏电池片的回收再利用方法，具体按照以下方法实施：拆卸光伏电池片外部保护用铝框，接线盒，并灼烧除去EVA胶膜，之后除去上层玻璃板及底层TPT背板，得到多晶硅电池片；将多晶硅电池片破碎并采用200目的筛网进行筛分，得到光
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伏电池片粉末；给光伏电池片粉末中加入温度为80℃、摩尔浓度为15mol/L的浓硫酸，得到硫酸铝和硫酸银的混合溶液以及多晶硅；对混合溶液的进行电解，并进行过滤，得到硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液，完成光伏电池片中多晶硅、铝离子以及银离子的回收；最后，对硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液进行还原，并对还原时产生的废气进行回收，得到单质铝和单质银，完成光伏电池片的回收再利用；
[0047]对硫酸银沉淀还原的具体方法为：给硫酸银沉淀中加入氯盐溶液，得到氯化银；按照1：2.5的质量比给氯化银中加入浓度为9％的氨水，在30℃下反应4h，得氨水混合液；按照1：2的质量比给氨水混合液中加入水合肼，在60℃下反应0.5h，得到单质银；对硫酸铝溶液还原的具体方法为：加入碳酸钠，之后过滤得到沉淀物，将沉淀物进行灼烧电解，得到单质铝。
[0048]实施例4
[0049]本发明实施例4提供一种光伏电池片的回收再利用方法，具体按照以下方法实施：拆卸光伏电池片外部保护用铝框，接线盒，并灼烧除去EVA胶膜，之后除去上层玻璃板及底层TPT背板，得到多晶硅电池片；将多晶硅电池片破碎并采用220目的筛网进行筛分，得到光伏电池片粉末；给光伏电池片粉末中加入温度为70℃、摩尔浓度为17mol/L的浓硫酸，得到硫酸铝和硫酸银的混合溶液以及多晶硅；对混合溶液的进行电解，并进行过滤，得到硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液，完成光伏电池片中多晶硅、铝离子以及银离子的回收；最后，对硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液进行还原，并对还原时产生的废气进行回收，得到单质铝和单质银，完成光伏电池片的回收再利用；
[0050]对硫酸银沉淀还原的具体方法为：给硫酸银沉淀中加入氯盐溶液，得到氯化银；按照1：2.6的质量比给氯化银中加入浓度为10％的氨水，在25℃下反应4.5h，得氨水混合液；按照1：2的质量比给氨水混合液中加入水合肼，在65℃下反应0.4h，得到单质银；对硫酸铝溶液还原的具体方法为：加入碳酸钠，之后过滤得到沉淀物，将沉淀物进行灼烧电解，得到单质铝。
[0051]实施例5
[0052]本发明实施例5提供一种光伏电池片的回收再利用方法，具体按照以下方法实施：拆卸光伏电池片外部保护用铝框，接线盒，并灼烧除去EVA胶膜，之后除去上层玻璃板及底层TPT背板，得到多晶硅电池片；将多晶硅电池片破碎并采用210目的筛网进行筛分，得到光伏电池片粉末；给光伏电池片粉末中加入温度为85℃、摩尔浓度为13mol/L的浓硫酸，得到硫酸铝和硫酸银的混合溶液以及多晶硅；对混合溶液的进行电解，并进行过滤，得到硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液，完成光伏电池片中多晶硅、铝离子以及银离子的回收；最后，对硫酸银沉淀以及硫酸铝溶液进行还原，并对还原时产生的废气进行回收，得到单质铝和单质银，完成光伏电池片的回收再利用；
[0053]对硫酸银沉淀还原的具体方法为：给硫酸银沉淀中加入氯盐溶液，得到氯化银；按照1：2.45的质量比给氯化银中加入浓度为9.5％的氨水，在32℃下反应4.1h，得氨水混合液；按照1：2的质量比给氨水混合液中加入水合肼，在58℃下反应0.45h，得到单质银；对硫酸铝溶液还原的具体方法为：加入碳酸钠，之后过滤得到沉淀物，将沉淀物进行灼烧电解，得到单质铝。
[0054]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
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