Ученые из индийского Инженерного колледжа SSN разработали новый процесс термического пиролиза для повторного использования кремния, добытого из отслуживших свой срок солнечных батарей.
Новый метод, описанный в исследовании «Восстановление ресурсов из солнечных батарей с истекшим сроком службы», опубликованном в сборнике материалов конференции AIP, как утверждается, позволяет повторно использовать кремний из переработанных солнечных батарей при производстве новых фотоэлементов.
Пиролиз — это химическое разложение органических материалов под воздействием тепла. Обычно его проводят при очень высоких температурах и в отсутствие кислорода. «Пиролиз в реакторе с псевдоожиженным слоем — это лучшая технология для процесса переработки солнечных батарей в промышленных масштабах, где содержатся очень мелкие частицы песка, которые из-за высокой температуры действуют как жидкость», — объясняют исследователи. EVA и пленки на тыльной стороне испаряются при размещении кремниевых пластин на псевдоожиженном слое песка.
По сравнению с другими методами, основанными на использовании химических реакторов и органических растворителей, предлагаемый метод, как утверждается, способен поддерживать «хороший механический выход» в восстановленных фотоэлементах. «Размер частиц песка в реакторе с псевдоожиженным слоем является основным фактором, определяющим механическую прочность кремниевого фотоэлемента», — заявляет индийская группа ученых. «Оптимизация скорости псевдоожижения частиц песка обеспечивает безопасную сборку фотоэлементов».
Когда пиролиз завершен, как целые, так и сломанные пластины проходят химическое травление для восстановления чистых кремниевых пластин из кремниевых фотоэлементов. Серебро растворяется в азотной кислоте (HNO3), а затем извлекается из отработанной кислоты. Слой алюминия и n- или p-переходы также восстанавливаются с помощью различных кислотных растворов. «Выход и чистота восстановленного кремниевого материала главным образом зависят от концентрации кислот и оптимального температурного состояния», заявляют ученые, добавив, что целые пластины повторно используются для производства новых фотоэлементов, а сломанные — в качестве исходного материала для выращивания новых слитков кремния.
По данным исследовательской группы, чистота и качество переработанных пластин гарантируются с помощью энергодисперсионной спектрометрии (EDS) и измерений срока службы неосновных носителей заряда.
Источник: https://www.world-energy.org/article/13690.html