【摘要】：太陽能電池作為一種新型清潔能源電池,越來越受到人們的青睞。晶體硅太陽能電池的使用壽命周期一般在25~30年,隨著太陽能電池的盛行,使用量的增大,接下來將會(huì)迎來大量報(bào)廢的現(xiàn)狀,晶體硅太陽能電池在市場中占主要比例,在未來其報(bào)廢量也將占主要的比例。目前,太陽能電池板拆解的研究已成為熱點(diǎn),其結(jié)構(gòu)組成中光伏組件蓋板玻璃和硅電池片具有一定的回收價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)廢棄晶體硅太陽能電池板各組分的有效分離,本文以TPT為背板材料的晶體硅太陽能電池板為研究對(duì)象,采用手工拆解法、有機(jī)溶劑溶解法、無機(jī)酸堿溶解法、熱處理與化學(xué)方法相結(jié)合法幾種方法對(duì)電池板進(jìn)行拆解研究,研究了EVA在不同氣體氛圍下的熱解動(dòng)力學(xué),并通過熱重-紅外聯(lián)用方法對(duì)氮?dú)夂涂諝夥諊翬VA的熱解氣體產(chǎn)物進(jìn)行分析;將拆解下來破碎的蓋板玻璃采用粉末燒結(jié)法燒制泡沫玻璃;將拆解下來完整的硅電池片嘗試重新組裝成電池,而破裂的硅電池片通過去除表面鍍層雜質(zhì)后用于回收高純硅。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:熱處理與化學(xué)方法相結(jié)合對(duì)實(shí)現(xiàn)電池板各組分的分離更有效果�？諝夥諊�,使用電熱板在150℃將去除金屬外框的電池板加熱5min能夠完整實(shí)現(xiàn)背板與電池板的分離;將去除背板的電池板于450℃燒結(jié)2h能夠?qū)崿F(xiàn)硅電池片與蓋板玻璃的完整分離。熱處理過程中,通過熱重-紅外聯(lián)用檢測分析氮?dú)夥諊涂諝夥諊翬VA熱解氣體產(chǎn)物,在第一階段階段兩種氣體氛圍下的紅外譜圖中顯示都主要以羰基吸收峰為主,隨著反應(yīng)的進(jìn)行在高溫階段羰基吸收峰逐漸減弱,甲基峰逐漸增強(qiáng),整體上兩種氛圍下EVA的熱解氣體產(chǎn)物基本一致。對(duì)不同氛圍下EVA的熱解動(dòng)力學(xué)研究表明在相同的熱解溫度階段,不同的升溫速率對(duì)熱解的反應(yīng)級(jí)數(shù)有影響,低溫階段的活化能比高溫階段的活化能低,空氣氛圍下EVA的熱解活化能比氮?dú)夥諊鸁峤饣罨艿汀Ｒ圆鸾膺^程中得到的破碎的蓋板玻璃為原料制備泡沫玻璃,研究了球磨轉(zhuǎn)速、發(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑添加量、發(fā)泡溫度、發(fā)泡時(shí)間、燒結(jié)升溫速率等參數(shù)對(duì)泡沫玻璃性能的影響。,根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在發(fā)泡劑添加量為6%,球磨玻璃粉轉(zhuǎn)速為400r/min的條件下,泡沫玻璃最優(yōu)燒制參數(shù)為:發(fā)泡階段升溫速率為15℃/min,發(fā)泡時(shí)間為40min,發(fā)泡溫度為790℃,穩(wěn)泡劑添加量為7%。所得泡沫玻璃的密度達(dá)到0.2755g/cm~3,抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.54144MPa,導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到0.18102W/(m·k)�？諝夥諊聼Y(jié)得到的硅電池片表面金屬電極被氧化破壞嚴(yán)重,重新組裝成電池未有電流出現(xiàn);氮?dú)夥諊聼Y(jié)得到的硅電池片的背面電極由于長時(shí)間燒結(jié)有裂痕出現(xiàn),電池片正面表面由于不能夠與反應(yīng)氣氛充分接觸而有少量殘留物;破碎的硅電池片采用選擇性溶解法得到硅的純度達(dá)到99.49%,滿足冶金級(jí)硅的標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：上海第二工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X705

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2708680