식물 추출물을 이용한 폐 태양전지패널로부터 은 나노입자의 선택적 합성방법
Method for Selective Synthesis of Silver Nanoparticles from Waste Photovoltaic Solar Panels Using Plant Extracts
특허 요약
본 발명은 식물 추출물을 이용한 폐 태양전지패널로부터 은 나노입자의 선택적 합성방법에 관한 것으로, 기계적인 방법을 이용하여 폐 태양전지패널로부터 태양전지 웨이퍼를 분리하고, 분리된 태양전지 웨이퍼로부터 유리층을 제거하는 전처리 단계; 상기 전처리 단계를 거친 태양전지 웨이퍼에 질산 용액을 가하여 태양전지 웨이퍼로부터 은이 침출된 질산 침출 용액을 수득하는 은 침출 단계; 상기 은 침출 단계에서 수득한 질산 침출 용액에 염기성 용액을 가하여 질산 침출 용액을 소정 pH 범위로 중화시키는 중화 단계; 및 상기 중화 단계를 거쳐 중화된 질산 침출 용액에 식물 추출물을 가하여 질산 침출 용액 내 은 이온으로부터 은 나노입자를 합성하는 은 나노입자 합성 단계;를 포함하는 식물 추출물을 이용한 폐 태양전지패널로부터 은 나노입자의 선택적 합성방법에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
1

식물 추출물을 이용한 폐 태양전지패널로부터 은 나노입자의 선택적 합성방법에 있어서,기계적인 방법을 이용하여 폐 태양전지패널로부터 태양전지 웨이퍼를 분리하고, 분리된 태양전지 웨이퍼로부터 유리층을 제거하는 전처리 단계;상기 전처리 단계를 거친 태양전지 웨이퍼에 질산 용액을 가하여 태양전지 웨이퍼로부터 은이 침출된 질산 침출 용액을 수득하는 은 침출 단계;상기 은 침출 단계에서 수득한 질산 침출 용액에 염기성 용액을 가하여 질산 침출 용액을 pH 4 내지 8 범위로 중화시키는 중화 단계; 및상기 중화 단계를 거쳐 중화된 질산 침출 용액에 식물 추출물로서 모링가 올레이페라(Moringa oleifera), 에이서 팔마튬(Acer palmatum), 진지버 오피시날(Zingiber officinale), 알로에 베라(Aloe vera) 중 적어도 하나 이상의 추출물을 가하여 질산 침출 용액 내 은 이온으로부터 은 나노입자를 합성하는 은 나노입자 합성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 식물 추출물을 이용한 폐 태양전지패널로부터 은 나노입자의 선택적 합성방법.

2

제1항에 있어서,상기 전처리 단계는,태양전지 웨이퍼를 소정 직경 이하로 분쇄한 후, 유리층 제거를 위해 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 팽윤 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는, 식물 추출물을 이용한 폐 태양전지패널로부터 은 나노입자의 선택적 합성방법

3

제2항에 있어서,상기 전처리 단계는,에틸아세테이트와 톨루엔이 1:0.1 내지 1:10 부피비로 혼합된 용액에 분쇄된 태양전지 웨이퍼를 담근 후 상온에서 교반하는 방법을 통해 EVA를 팽윤시켜 유리층을 제거하는 것을 특징으로 하는, 식물 추출물을 이용한 폐 태양전지패널로부터 은 나노입자의 선택적 합성방법.

4

제1항에 있어서,상기 은 침출 단계는,질산 용액 내 질산 몰 농도가 0.1 내지 10 M인 것을 특징으로 하는, 식물 추출물을 이용한 폐 태양전지패널로부터 은 나노입자의 선택적 합성방법.

5

제1항에 있어서,상기 은 침출 단계는,은 침출 시 온도범위는 20 내지 90 ℃이고, 교반속도는 10 내지 500 rpm이고, 침출 시간은 1 내지 48 h인 것을 특징으로 하는, 식물 추출물을 이용한 폐 태양전지패널로부터 은 나노입자의 선택적 합성방법.

6

제1항에 있어서,상기 중화 단계는, 질산 침출 용액에 염기성 용액으로서 수산화칼륨, 수산화나트륨, 암모니아수 중 어느 하나 이상을 첨가하여, 질산 침출 용액의 pH를 4 내지 8로 중화시키는 것을 특징으로 하는, 식물 추출물을 이용한 폐 태양전지패널로부터 은 나노입자의 선택적 합성방법.

7

제1항에 있어서,상기 은 나노입자 합성 단계는,상기 중화 단계를 거쳐 중화된 질산 침출 용액에 상기 식물 추출물을 99 : 1 내지 40:60 부피비로 첨가하는 것을 특징으로 하는, 식물 추출물을 이용한 폐 태양전지패널로부터 은 나노입자의 선택적 합성방법.

8

제7항에 있어서,상기 은 나노입자 합성 단계는,상기 중화 단계를 거쳐 중화된 질산 침출 용액에 상기 식물 추출물을 첨가한 후, 1 내지 24 h 동안 반응시키는 것을 특징으로 하는, 식물 추출물을 이용한 폐 태양전지패널로부터 은 나노입자의 선택적 합성방법.