废旧太阳能电池片中高纯硅的回收方法技术

本发明专利技术公开了一种废旧太阳能电池片中高纯硅的回收方法，包括步骤：将废旧太阳能电池片依次经过盐酸去除铝、硝酸去除银、氢氧化钠去除铝硅合金层、氢氟酸去除氮化硅减反射层、氢氧化钠去除磷扩散层以及盐酸、氢氟酸或者由氢氟酸与硝酸组成的混酸中的一种去除表面金属杂质，得到高纯硅。该方法能够去除废旧太阳能电池片中除高纯硅层外的其他部分，最终可获得纯度达99.9999%的硅，可直接作为电池片制造工艺中的硅料来源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及废旧太阳能电池片的资源回收领域，具体设及一种废旧太阳能电池片 中高纯娃的回收方法。
技术介绍
太阳能电池片是能将太阳光福射直接转化为电能的器件，是太阳能电池组件的核 屯、单元。随着上世纪90年代安装的大批太阳能电池板到达25年的使用年限，相继报废，产生 的大量废太阳能电池片的处理和其中重要资源的回收将成为今后重要的课题。其中，太阳 能电池片中所占比重最高的娃材料(高纯娃)的回收成为重中之重，其纯度可达99.9999 %。 若能直接回收高纯娃，将对缓解太阳能电池片制造所用娃料的紧缺有不小的帮助。
技术实现思路
本专利技术提供了一种废旧太阳能电池片中高纯娃的回收方法，利用一系列不同的化 学处理W及超声波，依次去除掉太阳能电池片的金属电极、残留浆料、侣娃合金层、减反射 膜、憐扩散层W及残留金属杂质部分，W达到获得纯度为99.9999%的高纯娃的目的。 -种废旧太阳能电池片中高纯娃的回收方法，包括步骤:将废旧太阳能电池片依 次经过盐酸去除侣、硝酸去除银、氨氧化钢去除侣娃合金层、氨氣酸去除氮化娃减反射层、 氨氧化钢去除憐扩散层W及盐酸、氨氣酸或者由氨氣酸与硝酸组成的混酸中的一种去除表 面金属杂质，得到高纯娃。 为了达到更好的效果，优选： 太阳能电池片去除背侣后，表面可能仍附着有黑色的残留浆料成分，无法经去离 子水冲洗干净，可在所述盐酸去除侣步骤与硝酸去除银步骤之间设有清除残留浆料的步 骤，该步骤利用高频超声或者利用低频超声和表面活性剂可保证太阳能电池片表面残留浆 料被去除干净。所述清除残留浆料的步骤包括:利用100曲Z-130曲Z的高频超声清除残留浆 料或者利用2純化-40k化的低频超声和表面活性剂清除残留浆料。进一步优选，所述清除残 留浆料的步骤包括:将去除侣后的太阳能电池片放入水中，利用高频超声清洗10分钟-15分 钟清除残留浆料或者利用低频超声和表面活性剂清洗10分钟-15分钟清除残留浆料。使用 高频超声前的太阳能电池片表面残余浆料去除情况示意图如图1，使用高频超声后的太阳 能电池片表面残余浆料去除情况示意图如图2,对比图1和图2,利用高频超声显示清除残留 浆料的步骤可成功清除太阳能电池片表面残留浆料。利用低频超声和表面活性剂清除残留 浆料的步骤也可成功清除太阳能电池片表面残留浆料。 所述的表面活性剂可选用现有的任意一种或多种表面活性剂，如阴离子表面活性 剂:硬脂酸、十二烷基苯横酸钢，阳离子表面活性剂:季锭化物，两性离子表面活性剂:卵憐 月旨、氨基酸型、甜菜碱型，非离子表面活性剂:脂肪酸甘油醋、脂肪酸山梨坦（司盘）、聚山梨 醋(吐溫)等中的一种或多种;优选常见的市售产品。[000引所述盐酸去除侣步骤包括:将废旧太阳能电池片在质量百分浓度10%-37%的盐 酸水溶液中浸泡20分钟-30分钟，用水洗净并干燥。该步骤能将太阳能电池片的背侣去除干 净。 所述硝酸去除银步骤包括:将太阳能电池片在质量百分浓度20%-65%的硝酸水 溶液中浸泡30分钟-60分钟，用水洗净并干燥。该步骤能将太阳能电池片正面及背面的银去 除干净。 太阳能电池片的背面有深达十几微米的侣娃合金层，可采用氨氧化钢水溶液浸泡 的方法去除，通过绘制不同浓度下氨氧化钢水溶液的腐蚀速率关系曲线图如图3,得出所述 氨氧化钢去除侣娃合金层步骤优选包括:将太阳能电池片在质量百分浓度5%-20%的氨氧 化钢水溶液中浸泡腐蚀7小时-10小时，用水洗净并干燥。该步骤能将太阳能电池片的侣娃 合金层去除干净。 去除侣娃合金层之后，可将太阳能电池片用氨氣酸：硝酸：冰乙酸= 1:3:6(体积 比）、浸泡10秒钟进行表面染色，并用光学显微镜法观测娃片截面，经染色后化OH腐蚀侣娃 合金层前的观测图如图4，经染色后化OH腐蚀侣娃合金层后的观测图如图5，对比图4和图5， 侣娃合金层已被去除干净。另外，也可用电化学微分电容电压化CV)法测量Al渗杂浓度，分 析前后浓度变化，判断侣娃合金层是否去除。 所述氨氣酸去除氮化娃减反射层步骤包括:将太阳能电池片在质量百分浓度5%-48%的氨氣酸水溶液中浸泡15分钟-30分钟，用水洗净并干燥。该步骤能将太阳能电池片的 氮化娃减反射层去除干净。 减反射膜层去除后太阳能电池片正面仍有0.5微米左右深度的憐扩散层，可采用 氨氧化钢去除憐扩散层，所述氨氧化钢去除憐扩散层步骤包括:将太阳能电池片在质量百 分浓度5%-20%的氨氧化钢水溶液中浸泡30分钟-1小时，用水洗净并干燥。该步骤能将太 阳能电池片的憐扩散层去除干净。 所述去除表面金属杂质步骤包括:将太阳能电池片在质量百分浓度10%-15%的 盐酸水溶液、质量百分浓度1〇%-15%的氨氣酸水溶液或由氨氣酸与硝酸按体积比1:10-20 组成的混酸中浸泡1分钟-5分钟，用水洗净并干燥。该步骤能将太阳能电池片表面金属杂质 (杂质成分主要是铁)去除干净。废旧太阳能电池片未经本专利技术回收方法处理的示意图如图8,废旧太阳能电池片 经本专利技术回收方法处理后的示意图如图9,对比图8和图9,显示本专利技术回收方法能够得到干 净的娃片。 本专利技术娃纯度检验:利用高精度的ICP-MS检测手段，将所得娃片进行检测，结果证 明最终娃纯度达到99.9999 %，符合回收目标。 本专利技术的有益效果： 本专利技术利用不同的化学处理方法，去除废旧太阳能电池片中除高纯娃层外的其他 部分，最终可获得纯度达99.9999 %的娃，可直接作为电池片制造工艺中的娃料来源。 本专利技术方法操作简单，成本低，利于工业化操作。【附图说明】 图1为使用高频超声前的太阳能电池片表面残余浆料去除情况示意图； 图2为使用高频超声后的太阳能电池片表面残余浆料去除情况示意图； 图3为NaOH浓度与娃表面腐蚀速率的关系图； 图4为光学显微镜下观察经染色后NaOH腐蚀侣娃合金层前的观测图； 图5为光学显微镜下观察经染色后NaOH腐蚀侣娃合金层后的观测图； 图6为实施例1中ECV法测定化OH腐蚀侣娃合金层前的表面Al渗杂浓度与深度关系 图； 图7为实施例1中ECV法测定化OH腐蚀侣娃合金层后的表面Al渗杂浓度与深度关系 图； 图8为废旧太阳能电池片未经本专利技术回收方法处理的示意图；图9为废旧太阳能电池片经本专利技术回收方法处理后的示意图。【具体实施方式】 W下与实施例对本专利技术作进一步详细描述。 实施例1 (1)选取废弃掉的太阳能电池片碎片一片，大小为50mmX50mm;经质量百分浓度 37%的盐酸水溶液浸泡20min去除背侣，取出再用去离子水洗净并干燥。 (2)去除背侣后，将太阳能电池片放入去离子水中，采用130k化的高频超声清洗10 分钟，清除残留浆料。 (3)清除残留浆料后，将太阳能电池片放入质量百分浓度65%的硝酸水溶液浸泡 40分钟，去除正面及背面的银，用去离子水洗净并干燥。 (4)去除正银、背银后，将太阳能电池片经质量百分浓度20%的化OH水溶液浸泡腐 蚀化去除侣娃合金层，用去离子水洗净并干燥。 去除侣娃合金层之后，用氨氣酸:硝酸:冰乙酸=1:3:6(体积比）、浸泡10秒钟进行 表面染色，并用光学显微镜法观测娃片截面可知，侣娃合金层已被去除干净。同时用ECV法 测量Al渗杂浓度，分析前后浓度变化，判断侣娃合金层是否去除，ECV法测定化OH腐蚀侣娃 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废旧太阳能电池片中高纯硅的回收方法，其特征在于，包括步骤：将废旧太阳能电池片依次经过盐酸去除铝、硝酸去除银、氢氧化钠去除铝硅合金层、氢氟酸去除氮化硅减反射层、氢氧化钠去除磷扩散层以及盐酸、氢氟酸或者由氢氟酸与硝酸组成的混酸中的一种去除表面金属杂质，得到高纯硅。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万鑫，王辉，
申请(专利权)人：常州天合光能有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32