Új módszer a szilícium visszanyerésére a modulokból életciklusuk végén

A kémiai reagensekkel és szerves oldószerekkel folytatott más technikákkal szemben a javasolt módszerrel kapcsolatban úgy fogalmaztak, hogy „jó mechanikai hozamú” a visszanyert napelem cellát illetően. Létrehozói szerint ez a technika lehetővé teszi az újrahasznosított panelekből származó szilícium újbóli felhasználását új napelem cellák gyártására.

2020. november 9. hétfő, forrás: mnnsz.hu

Az indiai SSB mérnöki intézetének tudósai új hő alapú pirolízis folyamatot fejlesztettek ki az életciklusuk végére érő napelem panelek szilíciumtartalmának feldolgozására.

Az AIP Conference Proceedings című kiadványban Erőforrások visszanyerése lejárt életciklusú fotovoltaikus panelekből (Recovering Resources from the End-of-Life PV Modules) címmel közzétett tanulmányban az új módszerről azt állítják, hogy lehetővé teszi az életciklusuk végét elért napelem panelekben található szilícium új napelemcellák gyártására történő felhasználását.

A pirolízis a szerves anyagok hő hatására bekövetkező bomlása. Erre rendszerint szélsőségesen magas hőmérséklet mellett és oxigén elvonásával kerül sor. “A folyadékágyas reaktorban zajló pirolízis a legjobb technika az olyan ipari léptékű újrahasznosítási folyamathoz, amely finom homokrészecskéket foglal magában, ezek a magas hőmérséklet hatására gyakorlatilag folyadékként viselkednek” – ismertették a kutatók. Az etilén-vinil-acetát (EVA) réteg és a hátsó bevonatok elpárolognak, amikor a modulok lapkáit a folyadékká alakított homokra helyezik.

A kémiai reagensekkel és szerves oldószerekkel folytatott más technikákkal szemben a javasolt módszerrel kapcsolatban úgy fogalmaztak, hogy „jó mechanikai hozamú” a visszanyert napelem cellát illetően. „A folyadékágyas reaktorban a homokrészecskék mérete a legfontosabb tényező a szilícium napelem cella mechanikai szilárdságának meghatározásában” – jelezte az indiai csoport. „A homokrészecskék folyadékká alakításának sebességét optimalizálva a cellákat biztonsággal lehet begyűjteni.”

A pirolízist követően mind az összetört, mind az ép lapkák kémiai maratási folyamaton esnek át, hogy visszanyerjék a tiszta szilícium lapkákat a szilícium-alapú napelem cellákból. Az ezüst feloldása salétromsav (HNO3) segítségével történik, és utána visszanyerik a felesleges savat. Az alumíniumréteg és az n illetve p csatlakozókat is különböző savakra épülő megoldásokkal nyerik vissza. „A visszanyert szilícum tisztasága jórészt a savak töménységétől és az optimális hőmérsékleti feltételektől függ” – állítják a tudósok, és hozzátették, hogy az össze nem tört lapkákat újrahasznosítják új napelemcellák gyártásához, míg a törötteket nyersanyagként adagolják az új szilíciumtömbök létrehozása során.

A kutatócsoport szerint az újrahasznosított lapkák tisztaságát energiaelosztó röntgen spektroszkópia (energy dispersive spectrometry, EDS) biztosította, és a kisebbségi töltéshordozó élettartam mérései.

Forrás: pv-magazine