Ogniwa PERC z recyklingu o sprawności blisko 20 proc.
Niemcy opracowali metodę recyklingu krzemu ze zużytych ogniw fotowoltaicznych. Odzyskany krzem został wykorzystany do produkcji nowych ogniw PERC. Prace niemieckich naukowców to odpowiedź na zbliżającą się falę recyklingu paneli fotowoltaicznych, których montaż w dużych ilościach rozpoczął się w Niemczech ponad dekadę temu.
W Niemczech co roku recyklingowi poddawane jest około 10 tys. ton zużytych modułów fotowoltaicznych, a w kolejnych latach ta liczba będzie rosnąć. Naukowcy z instytutu Fraunhofer ISE zakładają, że pod koniec obecnej dekady będzie to nawet kilkaset tysięcy ton modułów.
– Większość systemów fotowoltaicznych w Niemczech w czasie pierwszej fali ekspansji powstało w latach 2009-2011. Po zakończeniu 20-letniego okresu wsparcia będzie to oznaczać pierwszą falę zagospodarowania odpadów, która zacznie się od 2029 roku. Dlatego wcześniej muszą zostać rozwinięte sensowne procesy i metody odzyskiwania krzemu ze zużytych modułów – komentuje prof. Andreas Bett z instytutu Fraunhofer ISE.
Według szacunków niemieckich naukowców waga modułów fotowoltaicznych zainstalowanych do 2021 roku w Niemczech wyniosła około 5 mln ton, przy czym waga wykorzystanego w nich krzemu jest szacowana na około 150 tys. ton.
Niemiecki instytut podkreśla, że obecnie nie wykorzystuje się w pełni wszystkich surowców, które można pozyskać ze zużytych modułów. Odzyskowi podlega aluminium, miedź czy szkło, jednak nie wykorzystuje się ponownie krzemu.
Aby rozwiązać ten problem, powołano konsorcjum, w skład którego weszły instytuty Fraunhofer oraz Fraunhofer CSP, a także największa niemiecka firma zajmująca się recyklingiem wyeksploatowanych modułów fotowoltaicznych – Reiling GmbH & Co. KG. Badania sfinansowało niemieckie ministerstwo gospodarki i klimatu (BMWK).
Niemieccy eksperci poddali recyklingowi ogniwa ze zużytych modułów, a odzyskany krzem został wykorzystany w procesie produkcji nowych ogniw. Opracowana przez nich metoda zakłada najpierw usunięcie elementów szkła i plastiku z fragmentów ogniw wielkości 0,1 do 1 mm. Następnie stosowany jest proces chemiczny, który umożliwia usuniecie pozostałych komponentów ogniwa, w tym aluminium czy powłoki antyrefleksyjnej.
Z oczyszczonego w ten sposób krzemu tworzone są monokrystaliczne bloki, które następnie są poddawane dalszej przeróbce w celu uzyskania płytek i ogniw.
Efektem projektu zrealizowanego w Niemczech było wytworzenie monokrystalicznych ogniw PERC, które bazowały na krzemie pochodzącym w 100 procentach z recyklingu, charakteryzujących się sprawnością 19,7 proc.
Uzyskana sprawność jest niższa od obecnie osiąganych sprawności na ogniwach typu PERC, które przekraczają 22 proc., jednak autorzy projektu podkreślają, że jest to wynik znacznie lepszy od sprawności, która była osiąganą pierwotnie na ogniwach, które zostały poddane recyklingowi.
Naukowcy z Niemiec zapewniają, że opracowana przez nich metoda odzysku krzemu z modułów PV jest efektywna kosztowo i będzie ją można bez problemów zastosować w przemysłowej skali.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
