Нові досягнення у питанні переробки

У міру дорослішання сонячної індустрії боротьба зі зростаючим обсягом продуктів, які досягають кінця терміну служби, вже є пріоритетом дослідження в університетах та інститутах по всьому світу. Випробовується багато різних підходів, хоча експерти чекають до кінця цього десятиліття, коли очікується, що обсяг продукції значно зросте, що дасть їм можливість експериментувати з процесами у великих масштабах.

Обробка та очищення кремнію з клітин, термін використання яких закінчився, до стану, коли його можна знову вставити в ланцюжок поставок фотоелектричної енергії, щоб створити нові клітини, тут виявилася серйозною проблемою. Це вимагає високого рівня енергії та комплексного розуміння крихітних домішок, що залишаються в переробленому кремнії, які відрізняються від нового матеріалу.

Деякі вже кажуть, що перенаправити цей кремній на програми з нижчими вимогами до чистоти є найкращим рішенням. Однак група вчених під керівництвом Ключової лабораторії перетворення забруднюючих речовин в містах при Китайській академії наук, можливо, придумала альтернативу, яка повністю виключає енергоємний етап виробництва злитків.

«Пропуск процесу виробництва злитків кремнію та різання пластин може заощадити приблизно 40% вартості виробництва фотоелектричних модулів», — пояснила група у своєму дослідженні. «Тим не менш, існує серйозна проблема для сучасних технологій: регенеровані сонячні батареї з відновлених кремнієвих пластин, як правило, демонструють знижену ефективність перетворення, що неприйнятно для нинішнього конкурентного ринку PV».

Маючи це на увазі, група шукала шляхи відновлення кремнієвих пластин, придатних для виробництва високоефективних елементів і модулів. Вони продемонстрували серію хімічних обробок, які, як показано, очищають пластини та покращують характеристики їх поверхні, що робить їх придатними для використання в нових, високоефективних панелях. Процес повністю описаний у статті «Систематично інтегрованій технології переробки та модернізації відходів кристалічного кремнієвого фотоелектричного модуля», яка нещодавно була опублікована в Resources, Conservation and Recycling.

Група скористалася перевагами процесу, який раніше використовувався виробниками пластин для зменшення відбивної здатності поверхні та виробництва пластин « чорного кремнію ».

«Завдяки цій технології успішно отримують бажані високочисті пластини Si з неушкодженою структурою, мінімально зменшеною товщиною та чудовою здатністю уловлювати світло», — пояснила група. «Властивості відновлених кремнієвих пластин характеризуються та оцінюються для виробництва та упаковки нових сонячних батарей, що стимулює регенерацію сонячних елементів з більш високою ефективністю перетворення енергії, ніж у нових комерційних сонячних елементів».