A lapkákat az újrahasznosítási folyamat részeként tisztítják és felületüket kezelik, ezzel alkalmassá teszik az új, kiemelkedő hatékonyságú cellákba és modulokba történő beépítésre. Egy a lapkák visszanyerésére irányuló eljárás drámai mértékben csökkentené az újrahasznosított szilíciumból készült cellákhoz szükséges energia költségét. Ahogy a szolár ágazat ebbe az életszakaszba ér, az élettartamuk végéhez érkező termkek egyre növekvő mennyiségének kezelése az egész világon már elsődleges kutatási témának minősül az egyetemeken és kutatóintézetekben. Számos különböző megközelítéssel kísérleteznek, bár a kutatók a jelen évtized későbbi időszakára számítanak a termékek mennyiségének jelentős növekedésére, ami lehetőséget ad majd számukra a folyamatok ipari léptékben történő vizsgálatára. Itt az bizonyult jelentősebb kihívásnak, hogy az élettartamuk végére érkezett cellákból ki kell vonni a szilíciumot, és olyan állapotba hozni tisztítás révén, hogy ismét visszailleszthető legyen a fotovoltaikus láncolatba. Ez magas energiaszintet igényel és tisztában kell lenni azzal hogy az újrahasznosított szilíciumban maradó parányi szennyeződések eltéréseket idéznek elő a vadonatúj anyaghoz képest.

Vannak, akik úgy vélik, a legjobb megoldás a szilícium alkalmazásokra vonatkozó tisztasági követelmények alacsonyabb szintre helyezése. Azonban a Kínai Tudományos Akadémia Key Laboratory of Urban Pollutant Conversion részlege másik alternatívával állhat elő – olyannal, ami teljes egészében kiküszöböli energiaintenzív tömb előállítás szakaszát. „A szilíciumtömbök gyártási és a lapkák vágási folyamatának átugrása a modulgyártási költségének körülbelül 40%-át takarítja meg” – fejtette ki a csoport a kutatásáról. „Mindazonáltal továbbra is fennáll a jelenlegi technológiák jelentős kihívása: a visszanyert szilícium lapkákból regenerált napelem cellák rendszerint alacsonyabb energiaátalakítási hatékonysággal bírnak, ami az éles versennyel jellemezhető jelenlegi napelem piacon nem elfogadható.

Visszanyerés és továbbfejlesztés

A csoport ezt szem előtt tartva keresett módokat olyan szilícium lapkák visszanyerésére, amelyek alkalmasak kiemelkedő hatékonyságú cellák és modulok gyártására. Bemutattak egy sor kémiai kezelést, amelyek egyrészt tisztítják a lapkákat, másrészt javítják felületi jellemzőiket, ami alkalmassá teszi ezeket új, kiemelkedő hatékonyságú cellákban való felhasználásra. A folyamat teljes leírását a „ Rendszerszinten integrált újrahasznosítási és továbbfejlesztési technológia a kristályos szilíciumból készült fotovoltaikus modul hulladékokhoz (A systematically integrated recycling and upgrading technology for waste crystalline silicon photovoltaic module)” címmel tették közzé az Resources, Conservation and Recycling című kiadvány legutóbb megjelent számában, írja az mnnsz.hu.

A csoport a korábban a lapkagyártók által a felületi a visszaverő képesség csökkentésére és a „fekete szilícium” lapkák gyártására alkalmazott technológiából kovácsolt előnyt. „E technológia révén sikeresen kinyerhetők a keresett, magas tisztasági fokú, sértetlen szerkezetű szilícium lapkák a vastagságuk minimális csökkenése és kiváló fényelnyelő képességük megőrzése mellett” – magyarázta a csoport. „A visszanyert szilícium lapkák tulajdonságait jellemzik és kiértékelik az új cellagyártás és csomagolás szempontjából, eszerint a regenerált napelem cellák magasabb energiaátalakítási hatékonysággal rendelkeznek, mint a kereskedelmi forgalomban kapható újak.”