一种晶体硅太阳能电池片资源分类回收方法技术

本发明专利技术公开了一种晶体硅太阳能电池片资源分类回收方法，包括以下步骤：清洁晶体硅太阳能电池片得到干净的硅晶片；去除硅晶片表面的铝；去除硅晶片表面的银；去除硅晶片表面的防反射层以及N型结：在室温下，将已经去除铝和银的硅晶片洗干净，放入混合酸水溶液中，混合酸水溶液中含有体积分数为39%~41%的HNO3和体积分数为5.5%~6.5%的HF，硅晶片在混合酸水溶液中反应75min以上，得到纯净的硅晶片。本发明专利技术采用盐酸除铝，采用硝酸+氢氟酸的混合酸形式，对硅晶片上的蓝色防反射层和N型结均有较好的去除效果，可以得到纯度较高的硅晶片。

A method for recycling and recycling of crystal silicon solar cells

The invention discloses a recycling method of crystal silicon solar battery resources, which comprises the following steps: cleaning of crystal silicon solar battery silicon wafer clean; the removal of the silicon wafer surface of aluminum; removal of silicon wafer surface silver; removal of anti reflection layer and N junction silicon wafer: silicon at room temperature. The chip will have to remove aluminum and silver washed into the mixed acid solution, mixed acid aqueous solution containing 39%~41% volume fraction and volume fraction of HNO3 5.5%~6.5% HF, a silicon wafer in the mixed reaction of 75min acid in aqueous solution, by pure silicon wafer. The invention uses hydrochloric acid to remove aluminum and adopts the mixed acid form of nitric acid and hydrofluoric acid to remove the blue anti reflection layer and N type junction on the silicon wafer, and the silicon wafer with high purity can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种晶体硅太阳能电池片资源分类回收方法
本专利技术属于固体废弃物处理领域，具体涉及一种废晶体硅太阳能电池片中铝、银、晶体硅分类回收方法。
技术介绍
晶体硅太阳能电池是光伏组件的基本组成部分，从上到下分别为正面电极、防反射膜、N型层、PN结、P型层和背面电极。正面电极一般为银（Ag）的栅线电极，防反射膜为四氮化硅（Si3N4），N型层是在硅基片上掺杂的磷（P）元素，P型层即为硅基片，背部的电极一般为刷满整面的铝（Al）浆料。太阳能电池片的制作需在硅片表层进行制绒、扩散及电极印刷等程序，在回收完整的硅晶片时，高温已将电池表面的涂层破坏，需要经过一系列的化学蚀刻，去除硅片表层的其他涂层，得到纯净的硅片。公开号为CN103920698A为的中国专利公开了一种废晶体硅太阳能电池片的分类回收方法，采用的NaOH溶液-HNO3溶液-HF溶液的分离回收步骤，该专利中NaOH溶液在蚀刻电池片铝层的同时，也会将硅片蚀刻，对于蚀刻液中铝絮凝剂的回收难度增加；且HF溶液仅仅只能蚀刻氮化硅防反射层，对于n型结的去处效果不佳，影响多晶硅的纯度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服以上技术缺陷，提供一种能够分离出更纯净的硅晶片的资源分类回收方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种晶体硅太阳能电池片资源分类回收方法，包括以下步骤：1）清洁晶体硅太阳能电池片得到干净的硅晶片；2）去除硅晶片表面的铝；3）去除硅晶片表面的银；4）去除硅晶片表面的防反射层以及N型结：在室温下，将步骤3）中已经去除铝和银的硅晶片洗干净，放入混合酸水溶液中，所述混合酸水溶液中含有体积分数为39%~41%的HNO3和体积分数为5.5%~6.5%的HF，硅晶片在混合酸水溶液中反应75min以上，得到纯净的硅晶片。进一步的，步骤1）的具体操作为：将晶体硅太阳能电池片用超声波清洗干净后用去离子水冲洗，得到干净的硅晶片。进一步的，步骤2）的具体操作为：在室温条件下，将干净的硅晶片放入体积分数为20%~40%的HCl溶液中，反应时间为30min，去除硅晶片背面的铝涂层。进一步的，步骤2）中：所述HCl溶液的体积分数为20%，在所述HCl溶液中加入脂肪醇聚氧乙烯醚，添加量为0.5g/L。进一步的，步骤2）中：在所述HCl溶液中加入十二烷基苯磺酸钠，添加量为0.5g/L。进一步的，步骤3）的具体操作为：在室温下，将步骤2）中已经去除铝的硅晶片清洗干净，放入体积分数为35%-40%的HNO3溶液中，反应时间为20min，去除硅晶片正面的银栅线。进一步的，步骤3）中：所述HNO3溶液的体积分数为35%，在所述硝酸溶液中加入十二烷基苯磺酸钠，添加量为0.5g/L。进一步的，步骤4）中在所述混合酸水溶液中加入六亚甲基四胺，添加量为1g/L。本专利技术的有益效果：（1）现有技术中，对于使用NaOH的方法对Al涂层进行蚀刻，由于单质硅也会与NaOH反应，因此反应过程中很容易造成过度蚀刻的现象，导致Al涂层还未反应完，多晶硅也同时被碱溶液蚀刻掉。同时，在反应溶液体系中增加了硅元素的存在，对后续聚铝絮凝剂的回收增加了难度。本专利技术去除铝层采用HCl溶液，只针对Al进行反应，不会对硅晶片造成蚀刻，因此避免了多晶硅的过度蚀刻，也使回收氯化铝絮凝剂的溶液体系相对简单，无其他杂质元素。（2）现有技术中采用HF进行防反射层的去除，但是对N型层几乎没有反应效果，得到的硅晶片纯度不够，含有杂质。本专利技术中采用硝酸+氢氟酸的混合酸形式，增加了氧化性的硝酸，对硅晶片上的蓝色防反射层和N型结均有较好的去除效果，可以得到纯度较高的硅晶片。（3）本专利技术，进一步加入了酸雾抑制剂，有效抑制挥发性酸酸雾的形成，减少对环境的影响。下面结合附图和实施例对专利技术作一详细描述。附图说明图1为晶体硅太阳能电池资源化分类流程图；图2为多晶硅资源化分类回收示意图；图3为500倍电镜下20%盐酸中铝层的剥离过程图；图4为35%浓度硝酸溶液对导电银浆脱除过程图；图5为40%，6%混酸去除Si3N4及N型结的过程图；图6为40%，6%混酸去硅背面蚀刻的过程图；图7为纯净硅片表面电镜图。具体实施方式一种晶体硅太阳能电池片资源分类回收方法，包括以下步骤：1）清洁晶体硅太阳能电池片得到干净的硅晶片；2）去除硅晶片表面的铝；3）去除硅晶片表面的银；4）去除硅晶片表面的防反射层以及N型结：在室温下，将步骤3）中已经去除铝和银的硅晶片洗干净，放入混合酸水溶液中，所述混合酸水溶液中含有体积分数为39%~41%的HNO3和体积分数为5.5%~6.5%的HF，硅晶片在混合酸水溶液中反应75min以上，得到纯净的硅晶片。步骤1）的具体操作为：将晶体硅太阳能电池片用超声波清洗干净后用去离子水冲洗，得到干净的硅晶片。步骤2）的具体操作为：在室温条件下，将干净的硅晶片放入体积分数为20%~40%的HCl溶液中，反应时间为30min，去除硅晶片背面的铝涂层。所述HCl溶液的体积分数为20%时，在所述HCl溶液加入脂肪醇聚氧乙烯醚，添加量为0.5g/L。在所述HCl溶液加入十二烷基苯磺酸钠，添加量为0.5g/L。步骤3）的具体操作为：在室温下，将步骤2）中已经去除铝的硅晶片清洗干净，放入体积分数为35%-40%的HNO3溶液中，反应时间为20min，去除硅晶片正面的银栅线。所述HNO3溶液的体积分数为35%时，在所述硝酸溶液中加入十二烷基苯磺酸钠，添加量为0.5g/L。步骤4）中在所述混合酸水溶液中加入六亚甲基四胺，添加量为1g/L。实施例1如图1、2所示，一种晶体硅太阳能电池片资源分类回收方法，包括以下步骤：1）将晶体硅太阳能电池片用超声波清洗干净后用去离子水冲洗，得到干净的硅晶片。2）在室温条件下，将洗干净的硅晶片放入体积分数20%-40%的HCl溶液中，反应时间为30min，可以将硅片背面的铝涂层蚀刻干净。当HCl的体积分数小于20%时，应当增加试剂浓度。循环使用的溶液体系中的铝质量浓度达到5%时，过滤分离溶液用于制作聚合氯化铝产品。加入脂肪醇聚氧乙烯醚（JFC）W:V(质量比体积)=0.5g：1L，在HCl溶液体积分数为20%时，铝涂层蚀刻反应时间可缩短至20min。在盐酸溶液中加入十二烷基苯磺酸钠W:V(质量比体积)=0.5g：1L，可有效抑制盐酸酸雾的产生，减少环境影响。3）在室温下，将步骤2）中已经去除铝的硅晶片清洗干净，放入体积分数为35%-40%的HNO3溶液中，反应时间为20min，可将硅片正面的银栅线蚀刻干净。当HNO3溶液的体积分数低于35%时，则需要增加试剂浓度。循环使用的溶液体系中的银累积到一定浓度之后，利用AgCl沉淀的方法分离出银，用置换的方法得到高纯度的银。在体积分数为35%硝酸中加入十二烷基苯磺酸钠W:V(质量比体积)=0.5g：1L，可有效抑制硝酸酸雾的产生，减少环境影响。4）在室温下，将步骤3中已经去处铝和银的硅晶片洗干净，放入体积分数为40%的HNO3和体积分数为6%的HF的混合酸夜中，反应75min之后，硅晶片表面的防反射层以及N型结全部去处干净，得到纯净的硅晶片，硅晶片的回收率为84.3%左右。反应溶液循环中的浓度不能满足浸提要求时，则添加试剂或者更换浸提液。在40%的HNO3和体积分数为6%的HF的混合酸夜中加入六亚甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体硅太阳能电池片资源分类回收方法，其特征在于：包括以下步骤：1）清洁晶体硅太阳能电池片得到干净的硅晶片；2）去除硅晶片表面的铝；3）去除硅晶片表面的银；4）去除硅晶片表面的防反射层以及N型结：在室温下，将步骤3）中已经去除铝和银的硅晶片洗干净，放入混合酸水溶液中，所述混合酸水溶液中含有体积分数为39%~41%的HNO3和体积分数为5.5%~6.5%的HF，硅晶片在混合酸水溶液中反应75min以上，得到纯净的硅晶片。

【技术特征摘要】
1.一种晶体硅太阳能电池片资源分类回收方法，其特征在于：包括以下步骤：1）清洁晶体硅太阳能电池片得到干净的硅晶片；2）去除硅晶片表面的铝；3）去除硅晶片表面的银；4）去除硅晶片表面的防反射层以及N型结：在室温下，将步骤3）中已经去除铝和银的硅晶片洗干净，放入混合酸水溶液中，所述混合酸水溶液中含有体积分数为39%~41%的HNO3和体积分数为5.5%~6.5%的HF，硅晶片在混合酸水溶液中反应75min以上，得到纯净的硅晶片。2.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池片资源分类回收方法，其特征在于：步骤1）的具体操作为：将晶体硅太阳能电池片用超声波清洗干净后用去离子水冲洗，得到干净的硅晶片。3.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池片资源分类回收方法，其特征在于：步骤2）的具体操作为：在室温条件下，将干净的硅晶片放入体积分数为20%~40%的HCl溶液中，反应时间为30min，去除硅晶片背面的铝涂层。4.根据权利要求3所述的晶体硅太阳能电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘景洋，董莉，乔琦，冯晋尧，周潇云，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11