TWI886045B - 具平整化且節能的太陽能模組回收分離工序固定方法 - Google Patents

Abstract

一種具平整化且節能的太陽能模組回收分離工序固定方法，包括：設置步驟，設置銑削艙，銑削艙的底部設置有開口；放置步驟，將太陽能模組放置在該開口上方；注水步驟，在銑削艙內注水至浸沒太陽能模組，並使太陽能模組由於水壓而平整服貼在銑削艙底部的上表面並密封該開口；銑削步驟，利用銑削機在水面液位下對太陽能模組的元件層進行銑削以將其去除；排水步驟，將銑削艙內的水排出；以及取出步驟，將銑削後剩餘的玻璃面板取出。由於在銑削過程中注水，利用水壓的特性固定太陽能模組並提升其平整度，從而提高銑削均勻性，並且由於銑削過程在水中進行，可以避免粉塵或碎片的飛濺並減少銑削產生的噪音，另一方面，由於省略了真空泵、抽氣泵及排氣過濾設備的設置，因此大幅降低這些設備的運作成本及噪音。

Description

具平整化且節能的太陽能模組回收分離工序固定方法

本發明是關於一種太陽能模組回收分離工序固定方法，尤其是一種利用水壓平整地固定太陽能模組，並且能夠省略真空泵、抽氣泵及排氣過濾裝置需求的太陽能模組回收分離工序固定方法。

由於溫室氣體造成的氣候變遷，並且為避免傳統能源工業對環境造成的影響，全球對於再生能源的需求不斷增加。太陽能作為安全的再生能源的一種，正迅速成為能源轉型的關鍵技術之一。相比於燃燒石化燃料，太陽能發電過程中沒有二氧化碳或其他有害氣體的排放，有助於減少溫室氣體排放和大氣污染，這對於減緩全球暖化和改善空氣品質具有重要意義。然而，隨著全球太陽能裝置的數量不斷增加，如何有效回收和處理廢舊太陽能模組逐漸變成一個環保和經濟的課題。

回收太陽能模組的一種方式是採用平面銑削，其中，銑刀由背板側進刀，將柔軟的背板及電池層銑削剝離，以獲得剩餘完整的玻璃面板。銑削過程中採用真空吸盤吸住太陽能模組的玻璃面板，使太陽能模組不會在銑削過程中移動從而導致銑削失敗。然而，由於銑削過程中需使用真空泵以維持真空吸盤的吸力，若真空吸盤有吸力不平均的狀況，則會使太陽能模組產生翹曲進而導致銑削失敗；另一方面，由於在銑削前會將太陽能模組的外框拆除，當失去外框支撐時，太陽能模組也容易發生翹曲的狀況，因此進行銑削時不易保持平整度，可能會導致銑削太深或不足。

另外，銑削時也會產生大量飛濺的背板及電池層碎片，需要使用大流量的抽氣泵及排氣過濾設備來蒐集粉塵及碎片，這會大幅增加回收過程的設備成本及能耗，且真空泵、抽氣泵及排氣過濾設備的運轉也會產生大量噪音。

因此，需要一種改良的太陽能模組回收分離工序固定方法來解決上述問題。

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種太陽能模組回收分離工序固定方法，尤其是一種利用水壓使太陽能模組在銑削過程中能夠被平整地固定，並且能夠省略真空泵、抽氣泵及排氣過濾裝置需求的太陽能模組回收分離工序固定方法。

本發明提供一種具平整化且節能的太陽能模組回收分離工序固定方法，包括以下步驟： 設置步驟，設置一銑削艙，該銑削艙的底部設置有一開口，該開口的尺寸小於待銑削的太陽能模組的尺寸； 放置步驟，將該太陽能模組放置在該銑削艙內的該開口上方，其中，該太陽能模組的玻璃面板朝下，該太陽能模組的元件層朝上； 注水步驟，在該銑削艙內注水至浸沒該太陽能模組，並使該太陽能模組由於水壓而平整服貼在該銑削艙底部的上表面並密封該開口； 銑削步驟，利用一銑削機在該水面液位下對該太陽能模組的元件層進行銑削以將其去除，同時利用水防止銑削產生的碎片或粉塵飛濺，並吸收銑削產生的噪音； 排水步驟，將該銑削艙內的水排出；以及 取出步驟，將經銑削的太陽能模組取出。

在一實施例中，該銑削艙底部的該上表面鄰近該開口的邊緣處設置有軟質密封材料，其中 在該放置步驟中，該太陽能模組放置在該銑削艙內的該軟質密封材料上方，並且 在該注水步驟中，使該太陽能模組由於水壓而平整服貼在該軟質密封材料上並密封該開口。

在一實施例中，透過該注水步驟的注水及/或該排水步驟的排水來控制該水面液位。

在一實施例中，進一步在該銑削艙的內部設置浮筒以控制該水面液位，其中 將該浮筒下降以浸入水面時，該浮筒將原先佔據其所浸入的空間中的水排至該銑削艙內的其他空間中，以使該水面液位升高； 將該浮筒上升以移出水面時，該銑削艙內的其他空間中的水進入該浮筒原先浸入的空間中，以使該水面液位下降。

在一實施例中，在該注水步驟中，該水面液位高出該太陽能模組的上表面15至25公分。

在一實施例中，進一步包含過濾步驟，在該銑削步驟或該排水步驟之後進行，或與該銑削步驟或該排水步驟同時進行，以對該銑削艙內的水或從該銑削艙排出的水進行過濾，從而從水中移除銑削產生的所述碎片或粉塵。

在一實施例中，該過濾步驟透過設置在該銑削艙內部的過濾器、設置在該銑削艙的排水管線上的過濾器、或設置在該銑削艙外部並與該銑削艙連接的過濾器進行。

在一實施例中，在該銑削步驟中，該銑削艙內的水持續在該銑削艙內與該過濾器之間循環。

在一實施例中，該開口的形狀為矩形。

在一實施例中，該開口處設置有格柵網。

本發明的太陽能模組回收分離工序固定方法，由於在銑削過程中注入水以浸沒太陽能模組，能夠利用水壓的特性固定太陽能模組並提升其平整度，從而提高銑削均勻性；並且由於銑削過程在水中進行，可以避免粉塵或碎片的飛濺並減少銑削產生的噪音；另一方面，由於省略了真空泵、抽氣泵及排氣過濾設備的設置，因此大幅降低這些設備的運作成本及噪音。

根據下文參照所附圖式描述的實施例，將更清楚地理解本發明的優點和特徵及其實現方法。然而，本發明不限於以下實施例，而是可以以各種不同的形式實施。

在用於解釋本發明的示例性實施例的圖式中，例如，示出的形狀、尺寸、比例、角度和數量僅以示例的方式給出，因此不限於本發明的揭露內容。

在不產生矛盾的情況下，本說明書中描述的任一實施方式中的技術特徵，都可以適用於本發明的其他實施方式。

為達成前述目的，本發明提供一種具平整化且節能的太陽能模組回收分離工序固定方法，依序包括下列步驟；設置步驟、放置步驟、注水步驟、銑削步驟、排水步驟以及取出步驟。

首先，參照圖1，在設置步驟中，設置銑削艙1，銑削艙1的底部設置有開口11。

若銑削艙1底部未設置開口11，則在注水後，放置於銑削艙1底部的太陽能模組2雖然會受到大氣壓力及水壓的向下作用力，但也會受到銑削艙1底部向上的反作用力，使作用力與反作用力完全抵銷，而無法藉由水壓使太陽能模組2平整服貼在銑削艙1的底部，即，無法避免翹曲，這將會影響後續銑削。

因此，在本發明中，在銑削艙1底部設置開口11的原因在於，在注水後，浸沒於水中的太陽能模組2與開口11重疊的中央部分在頂側會受到向下的大氣壓力及水壓，而在底側則會受到向上的大氣壓力，相互抵銷後會剩餘水壓的向下作用力，從而使太陽能模組2不與開口11重疊的邊緣部分緊貼銑削艙1底部。

開口11的形狀可以為矩形、方形、圓形、橢圓形、多邊形等任何形狀，只要開口11的尺寸小於待銑削的太陽能模組2的尺寸，而可以使待銑削的太陽能模組2放置在其上時完全覆蓋開口11即可。

通常，為配合太陽能模組2的形狀，開口11的形狀較佳地為矩形。

在另一較佳實施例中，開口11處可以設置有格柵網（圖未示出），用以更穩固地支撐太陽能模組2。

在一實施例中，本發明的開口11的數量並不限定只能一個，也可以設置兩個以上。

接著，參照圖1，在放置步驟中，將太陽能模組2放置在銑削艙1內的開口11上方，其中，太陽能模組2的玻璃面板23朝下，太陽能模組2的元件層（例如包含背板21或電池層22）朝上。

或者，在另一實施例中，太陽能模組的面板也可以不是玻璃面板23，而是可撓性透明塑膠面板。

元件層可以包含背板21或電池層22中的至少一種，但不限於此，也可以包含任何其他的半導體元件。

由於本發明的目的是分離回收太陽能模組以進行再利用，因此，在放置步驟中，使太陽能模組2的玻璃面板23朝下而元件層朝上，銑削機從元件側（例如背板側）進刀，以將柔軟的元件層，例如背板21及電池層22銑削剝離，從而獲得剩餘完整的玻璃面板23。

在將太陽能模組2放置於銑削艙1內而未注水時，並未對太陽能模組2額外施加壓力（大氣壓力除外），因而，如圖1所示，太陽能模組2與銑削艙1底部之間略有縫隙且未完全服貼。需注意的是，圖1顯示的縫隙為較差的誇大表示，並不代表實際操作時會有肉眼可見的縫隙，並且，在隨後的注水步驟中，此縫隙所造成的漏水量小，注水時水面液位a仍會正常上升。

隨後，參照圖2，在注水步驟中，在銑削艙1內注水以浸沒太陽能模組2，當浸沒到一定深度後（例如水面液位a高出太陽能模組2適當高度後），太陽能模組2會由於水壓而平整服貼在銑削艙1底部的上表面並密封開口11，因而可防止銑削艙1內的水經由銑削艙1底部與太陽能模組2下方之間的縫隙流出。

在本發明中，可以透過注水步驟的注水及/或隨後的排水步驟的排水來控制銑削艙內的水面液位a，並且，可以依據太陽能模組2的高度來調整合適的水面液位a。

透過調整水面液位a，可以避免水壓不足而使太陽能模組2無法平整服貼在銑削艙1底部的上表面，或者防止水壓過大而使太陽能模組2與開口11重疊的中央部分向下彎曲，反而在太陽能模組2不與開口11重疊的邊緣部分產生不希望的翹曲。

一般來說，完成注水步驟後的水面液位a應高出該太陽能模組2的上表面15至25公分，較佳地為17至23公分，更加地為19至21公分，以提供適當的水壓。

在另一實施例中，將長1.4公尺寬1公尺的太陽能模組2放置於銑削艙1中後注水，當水面液位a的高度超出太陽能模組2的上表面20公分時，即相當於對太陽能模組2施加280公斤且均勻分布的下壓力，並且，由於水對太陽能模組2施加的壓力為均勻分布的，不易發生如真空泵因吸力太強或不平均所產生的翹曲，進而導致後續的銑削失敗。

在另一實施例中，可以在銑削艙1底部另外設置壓力計（圖未示出），以監控太陽能模組2在水中所受到的壓力。

在一較佳實施例中，在銑削艙1底部的上表面鄰近開口11的邊緣處進一步設置有軟質密封材料。軟質密封材料可以為橡膠或矽膠，但不限於此。

在此實施例中，在放置步驟中，太陽能模組2是放置在銑削艙1內的軟質密封材料上方；並且，在注水步驟中，太陽能模組2由於水壓而平整服貼在軟質密封材料上並密封開口11。

並且，在此實施例中，當對銑削艙1內注水時，軟質密封材料可以進一步提升銑削艙1底部與太陽能模組2之間的密封性，從而進一步防止水由太陽能模組2下方與銑削艙1底部之間的縫隙流出，並且可以使太陽能模組2更加服貼在銑削艙1底部的上表面，特別是在太陽能模組2的玻璃面板23外側存在較明顯的翹曲或刻痕的情況下。

另外，設置軟質密封材料的好處為，可以提供銑削艙1與太陽能模組2之間的緩衝，避免太陽能模組2（尤其是玻璃面板23）在回收過程中因衝擊而破裂。

參照圖3，在本發明一較佳實施例中，可以在銑削艙1的內部設置浮筒12以更精細地控制水面液位a，浮筒12具有節省用水量及快速調節水面液位a的功能。

當浮筒12下降並浸入水面時，浮筒12會將原先佔據其所浸入的空間中的水排至銑削艙1內的其他空間中，以使水面液位a升高，例如升高成升高的水面液位a’；另一方面，當將浮筒12上升以移出水面時，銑削艙1內的其他空間中的水會進入浮筒12原先浸入的空間中，以使升高的水面液位a’下降。

在一較佳實施例中，可以透過電腦程式或人工控制浮筒12的位置高低，以控制及微調水面液位a的高度。本發明的浮筒12的數量並不特別限定只有一個，也可以為兩個以上。

在現有技術中，由於在進行銑削時並未在銑削艙中注水，銑削時會產生大量飛濺的背板及元件層的粉塵及碎片，因此需要另外設置大馬力的抽氣泵來蒐集粉塵及碎片，並需設置排氣過濾設備來過濾粉塵及碎片，然而，設置大馬力的抽氣泵及排氣過濾設備除了增加設備成本外，在運轉時也會產生大量噪音。

因此，參照圖4，在本發明的太陽能模組回收分離工序固定方法中，在隨後的銑削步驟中，使用銑削機13在水面液位a下對太陽能模組2的元件層進行銑削以去除元件層，同時，除了可以利用水來防止銑削產生的碎片或粉塵飛濺之外，還可以進一步吸收銑削產生的噪音。另外，由於銑削步驟在水中進行，因此可以不用設置大馬力抽氣泵及排氣過濾設備來回收粉塵和碎片，從而降低了這些設備的運行成本及噪音。

當銑削步驟完成後，可以進行排水步驟，以將銑削艙1內的水排出。

隨後可以進行取出步驟，以將銑削後剩餘的玻璃面板23取出，即獲得剩餘完整的玻璃面板23。

在一較佳實施例中，本發明的太陽能模組回收分離工序固定方法可以進一步包含過濾步驟。

過濾步驟可以在銑削步驟之後進行或與銑削步驟同時進行，例如，可以在銑削艙1內部設置過濾器（圖未示出），以對銑削艙1內的水進行過濾，從而從水中移除銑削步驟產生的碎片（例如，背板碎片21a及電池層碎片22a）或粉塵（圖未示出）。

在此情況下，可以在銑削艙1內設置循環裝置，例如攪拌器等，以使銑削艙1內的水在於銑削艙1內與內部過濾器之間持續循環的情況下進行過濾，從而提升過濾效果。

或者，過濾步驟可以與排水步驟同時進行，例如，可以在銑削艙1的排水管線（圖未示出）上設置過濾器（圖未示出），以在從銑削艙1排出水的同時對其進行過濾，以移除銑削產生的碎片或粉塵。

或者，過濾步驟可以在排水步驟之後進行，以對從銑削艙內排出的水進行過濾，例如，可以在銑削艙1外部設置過濾器3，並使過濾器3經由過濾進水管線31及過濾排水管線32與銑削艙1連接，以對從銑削艙1經由過濾進水管線31流入過濾器3進行過濾，隨後，經過濾的水的至少一部分自過濾器3排出，並且，可選地，另一部分則經由過濾排水管線32回到銑削艙1。

在此情況下，銑削艙1內的水可經由過濾進水管線31及過濾排水管線32持續在銑削艙1內與外部的過濾器3之間循環，以移除銑削產生的碎片或粉塵。

並且，由於太陽能模組2的元件層（例如包括背板21、電池層22或其他元件）並不包含可溶性物質（如鹽類及/或其他需要經過污水處理的物質等），因此，可以將銑削艙1內水中的懸浮顆粒過濾後將水重複使用或是直接納管排放。

本發明的具平整化且節能的太陽能模組回收分離工序固定方法具有以下優點：

（1）由於在銑削過程中注入水以浸沒太陽能模組，能夠利用水壓的特性固定太陽能模組並提升其平整度，從而提高銑削時的均勻性進而增加銑削成功率，獲得完整的玻璃面板；

（2）由於在水中進行銑削步驟，可以攔截因銑削所產生的粉塵及碎片，並且降低銑削所產生的噪音；以及

（3）由於省略了真空泵、抽氣泵及排氣過濾設備的設置，大幅降低這些設備的運作成本及噪音，並且由於減少了真空泵、抽氣泵及排氣過濾設備的設置，可以減少工廠設置設備的空間佔地。

本發明透過上述描述和所附圖式僅出於說明用途描述了本發明的技術精神，且所屬技術領域中具有通常知識者可以在不離本發明的範圍和精神的情況下對本發明進行各種組合、分解、替換和修改。

1:銑削艙 2:太陽能模組 3:過濾器 11:開口 12:浮筒 13:銑削機 21:背板 21a:背板碎片 22:電池層 22a:電池層碎片 23:玻璃面板 31:過濾進水管線 32:過濾排水管線 a:水面液位 a’:升高的水面液位

圖1為本發明的太陽能模組回收分離工序固定方法的設置及放置步驟示意圖； 圖2為本發明的太陽能模組回收分離工序固定方法的注水步驟示意圖； 圖3為本發明的太陽能模組回收分離工序固定方法中利用浮筒調節水面液位的示意圖； 圖4為本發明的太陽能模組回收分離工序固定方法的銑削步驟示意圖。

1:銑削艙

2:太陽能模組

3:過濾器

11:開口

12:浮筒

13:銑削機

21:背板

21a:背板碎片

22:電池層

22a:電池層碎片

23:玻璃面板

31:過濾進水管線

32:過濾排水管線

a’:升高的水面液位

Claims (10)

1. 一種具平整化且節能的太陽能模組回收分離工序固定方法，包括以下步驟： 設置步驟，設置一銑削艙，該銑削艙的底部設置有一開口，該開口的尺寸小於待銑削的太陽能模組的尺寸； 放置步驟，將該太陽能模組放置在該銑削艙內的該開口上方，其中，該太陽能模組的玻璃面板朝下，該太陽能模組的元件層朝上； 注水步驟，在該銑削艙內注水至浸沒該太陽能模組，並使該太陽能模組由於水壓而平整服貼在該銑削艙底部的上表面並密封該開口； 銑削步驟，利用一銑削機在水面液位下對該太陽能模組的元件層進行銑削以將其去除，同時利用水防止銑削產生的碎片或粉塵飛濺，並吸收銑削產生的噪音； 排水步驟，將該銑削艙內的水排出；以及 取出步驟，將銑削後剩餘的該玻璃面板取出。
2. 如請求項1所述的太陽能模組回收分離工序固定方法，其中，該銑削艙底部的該上表面鄰近該開口的邊緣處設置有軟質密封材料，其中 在該放置步驟中，該太陽能模組放置在該銑削艙內的該軟質密封材料上方，並且 在該注水步驟中，使該太陽能模組由於水壓而平整服貼在該軟質密封材料上並密封該開口。
3. 如請求項1所述的太陽能模組回收分離工序固定方法，其中，透過該注水步驟的注水及/或該排水步驟的排水來控制該水面液位。
4. 如請求項1所述的太陽能模組回收分離工序固定方法，進一步在該銑削艙的內部設置浮筒以控制該水面液位，其中 將該浮筒下降以浸入水面時，該浮筒將原先佔據其所浸入的空間中的水排至該銑削艙內的其他空間中，以使該水面液位升高； 將該浮筒上升以移出水面時，該銑削艙內的其他空間中的水進入該浮筒原先浸入的空間中，以使該水面液位下降。
5. 如請求項1所述的太陽能模組回收分離工序固定方法，其中，在該注水步驟中，該水面液位高出該太陽能模組的上表面15至25公分。
6. 如請求項1所述的太陽能模組回收分離工序固定方法，進一步包含過濾步驟，在該銑削步驟或該排水步驟之後進行，或與該銑削步驟或該排水步驟同時進行，以對該銑削艙內的水或從該銑削艙排出的水進行過濾，從而從水中移除銑削產生的所述碎片或粉塵。
7. 如請求項6所述的太陽能模組回收分離工序固定方法，其中，該過濾步驟透過設置在該銑削艙內部的過濾器、設置在該銑削艙的排水管線上的過濾器、或設置在該銑削艙外部並與該銑削艙連接的過濾器進行。
8. 如請求項6所述的太陽能模組回收分離工序固定方法，其中，在該銑削步驟中，該銑削艙內的水持續在該銑削艙內與過濾器之間循環。
9. 如請求項1所述的太陽能模組回收分離工序固定方法，其中，該開口的形狀為為矩形。
10. 如請求項1所述的太陽能模組回收分離工序固定方法，其中，該開口處設置有格柵網。

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