Ученые из Индийского института инженерии и технологий KPR разработали новую технологию утилизации отслуживших свой рабочий цикл солнечных панелей и получения из них чистого кремния.
В отличие от других традиционных методов рециркуляции кремния из фотоэлектрических устройств, новое решение не основано на применении высокотоксичной химической фтористоводородной кислоты, которая обычно используется в фотоэлектрической промышленности как для очистки кварца, так и для травления кремниевых пластин. При переработке солнечных модулей коррозионная кислота используется для отделения кремния от фотоэлемента путем удаления антиотражающего покрытия, серебра, свинца и p-n перехода.
В среднем жизненный цикл солнечной панели составляет около 25–30 лет. Сегодня во всем мире около 60 миллионов тонн солнечных панелей находятся на стадии завершения эксплуатации.
Индийские исследователи заменили коррозионную кислоту тремя различными химикатами: раствор гидроксида натрия (NaOH) был нанесен на слой алюминия на пять минут при 63 градусах Цельсия; раствор азотной кислоты (HNO3) использовался для удаления серебряных электродов и свинца; и 90% раствор фосфорной кислоты использовался для удаления просветляющего покрытия на основе нитрида кремния (Si3NA4) в течение 45 минут при 70 градусах Цельсия.
Внешние части солнечного элемента, такие как стекло, медь, сталь, алюминий и пластик, ранее были удалены в результате термического разложения.
По словам ученых, предлагаемая технология позволяет получать переработанный кремний с чистотой до 99,9984%. Стоимость переработки 1 кг солнечных элементов с помощью этого процесса оценивается в 68,9 долларов, а общая прибыль после переработки этого количества — 185,4 доллара.
Как говорят исследователи, восстановленный таким образом кремний можно использовать для производства новых солнечных элементов или электронных компонентов, таких как диоды, транзисторы и микрочипы.
Также утверждается, что технология рециркуляции фотоэлементов позволяет извлекать из них цветные металлы в виде гидроксида алюминия, хлорида серебра и оксида свинца. Работа ученых была описана опубликована в журнале International Journal of Photoenergy.
