W skład zespołu stojącego za tą nowatorską technologią weszli naukowcy z różnych części Europy. O szczegółach realizowanego projektu piszą teraz na łamach Solar Energy. Celem autorów publikacji było znalezienie jak najwydajniejszych sposobów na odzyskanie krzemu oraz innych składników ogniw słonecznych. Takowe mogłyby później zostać ponownie wykorzystane w fotowoltaicznych przedsięwzięciach.
Czytaj też: Fotowoltaika nie opłaca się już Polakom? Te dane nie dają prosumentom powodów do radości
Oczywiście na papierze może się to wydawać proste, ale jeśli myślimy o faktycznych realiach, to konieczne do spełnienia są co najmniej trzy warunki: wysoka wydajność, niskie koszty oraz możliwość działania na dużą skalę. Szczególnie istotny recykling jest w odniesieniu do składników, których produkcja i obróbka warunkują największe zużycie energii, co przekłada się na najbardziej odczuwalny wpływ na środowisko naturalne.
Próbując odzyskać te składniki, członkowie zespołu badawczego postanowili wykorzystać roztwór z wodorotlenkiem potasu, etanolem i wodą w składzie. Przednie styki ogniw zawierały srebrną pastę sitodrukową, podczas gdy tylne dodatkowo miały śladowe ilości innych metali, na przykład aluminium, żelaza czy ołowiu. Później przyszła pora na zanurzanie elementów w 250 ml roztworu na 105 minut. Stosunek substancji stałych do cieczy wynosił 0,0004 g/ml, natomiast temperaturę utrzymywano na poziomie 60-70 stopni Celsjusza.
Dzięki ostatnim postępom fotowoltaika może zyskać drugie życie. To za sprawą wydajnego odzyskiwania krzemu oraz metali tworzących ogniwa
Autorzy testowali różne konfiguracje w zakresie stężeń etanolu czy temperatur. Ostatecznie doszli do wniosku, że to właśnie temperatura odgrywa najważniejszą rolę w przebiegu procesu demetalizacji. Z kolei w połączeniu z udziałem etanolu pojawia się wpływ na czas istnienia nośników. Za najbardziej optymalną konfigurację inżynierowie uznali zanurzanie przez 105 minut w 10-procentowym roztworze z 5% etanolu i przy temperaturze 60 stopni Celsjusza.
W takich okolicznościach zachodziło wydajne odzyskiwanie metali przy jednoczesnej ochronie krzemu. Naukowcy przetestowali również proces rekrystalizacji tego odzyskanego krzemu. Wyniki były bardzo zadowalające, gdyż inżynierowie odnotowali spełnienie podstawowych wymagań w odniesieniu do produkcji nowych ogniw słonecznych. Parametry te obejmowały rezystywność płytki, zawartość tlenu, ruchliwość i żywotność nośników.
Czytaj też: W majówkę wolne od pracy mają Polacy… i farmy fotowoltaiczne? Będą potężne wyłączenia
Ostatecznie przyszła pora na sprawdzenie, jak odzyskane materiały sprawdzą się, gdy zostaną użyte w produkcji ogniw. Jak podsumowują sami zainteresowani, ograniczenia w działaniu obserwowane w urządzeniach wykonanych ze rekrystalizowanych i demetalizowanych składników nie mogą być przypisane pogorszeniu jakości materiału. Wydaje się, że winę w tym zakresie ponoszą pułapki podczas procesu produkcji ogniw.
