廢非晶矽薄膜類太陽能電池資源回收之研究 黃浦恩、李清華
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摘 要
本研究主要是針對廢非晶矽薄膜類太陽能電池中銀金屬，來進行資源回收之研究。本研究主要工作內容包括：廢非晶矽薄 膜類太陽能電池之收集、成分分析、破碎篩分、浸漬溶蝕、置換法、沉澱法、電解法、離子交換法。根據本研究所收集之 廢非晶矽薄膜類太陽能電池性質分析結果顯示，銀金屬之含量為216mg/kg，比重為2.43，水分、灰分、可燃分分別依序為
：0%、99.9%、0.1%。而本研究以固液比3g / 50ml (樣品/浸漬劑)添加至70℃之4N硝酸中，並浸漬1小時，即可獲得100%
銀之浸漬回收率，此為本研究之最佳銀浸漬溶蝕操作條件。另此最佳含銀浸漬液利用鐵片於27℃、置換15分鐘，可達 成100％銀之置換回收率。本研究將經硝酸浸漬溶蝕後之固體樣品，再利用7N氫氧化鈉靜置18分鐘，可以將非晶矽鍍層清 洗乾淨。
關鍵詞 : 廢非晶矽、薄膜、太陽能電池、置換、銀、回收、再生 目錄
封面內頁 簽名頁 中文摘要 iii ABSTRACT iv 誌謝 v 圖目錄 x 表目錄 xii 第一章緒論 1 1.1前言 1 1.2研究目的 3 第二章文獻回 顧 5 2.1廢非晶矽薄膜太陽能電池介紹及成份 6 2.2廢非晶矽薄膜類太陽能電池廢棄數量推估 7 2.3廢非晶矽薄膜類太陽能電 池相關回收及處理 8 2.4銀金屬介紹、特性與用途 9 2.5濕式冶煉法之介紹 10 2.5.1預處理 11 2.5.2浸漬溶蝕 11 2.5.3固液分離 12 2.5.4調整pH值 12 2.5.5純化與回收 12 1. 化學沉澱法 13 2. 金屬置換法 13 3. 電解精製法 14 4. 離子交換法 14 第三章研究 方法及設備 20 3.1廢非晶矽薄膜類太陽能電池之收集與成份分析 20 3.1.1金屬全含量分析 21 3.1.2比重分析 23 3.1.3 三成分 分析 24 3.1.4 掃描式電子顯微鏡(SEM)分析 25 3.2破碎研磨過篩 26 3.3浸漬溶蝕 26 3.4 清洗非晶矽鍍層之研究 27 3.5 純化回 收之研究 27 3.5.1 化學沉澱法 28 3.5.2 金屬置換法 28 .5.3 電解法 29 3.5.4 離子交換法 30 3.6 訂定最佳整合性資源回收及處 理技術流程 30 第四章結果與討論 40 4.1 樣品收集 40 4.2 性質分析 40 4.2.1比重分析 40 4.2.2水分、灰分及可燃分分析 41 4.2.3全含量分析 41 4.2.4 掃描式電子顯微鏡分析 43 4.3 破碎研磨篩分 44 4.4 浸漬溶蝕之研究 45 4.4.1 浸漬劑之選擇 45 4.4.1.1 硫酸 46 4.4.1.2 鹽酸 47 4.4.1.3 硝酸 48 4.4.1.4 氫氧化鈉 50 4.4.2 浸漬之溫度 51 4.4.3 浸漬之固液比 53 4.5 清洗非晶矽 鍍層 54 4.6 沉澱法 55 4.6.1 鹽酸 56 4.6.2 氯化鈉飽和液 57 4.6.3 氯化鈣飽和液 58 4.7 置換法 59 4.7.1 鋅片 59 4.7.2 鋅粉 60 4.7.3 鐵片 61 4.7.4 鐵粉 62 4.8 電解法 63 4.9 離子交換法 64 4.10 整合性資源回收技術與流程之結果與討論 65 第五章結論與 建議 94 5.1 結論 94 5.2 建議 95
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