Recykling fotowoltaiki oraz dostosowanie surowców wtórnych do ich ponownego zastosowania w panelach słonecznych stanie się wkrótce jednym z priorytetów działania w branży. Przetwarzanie krzemowych ogniw fotowoltaicznych już funkcjonuje w niektórych krajach na świecie, ale jest to wciąż proces kosztowny i energochłonny. Zupełnie inaczej natomiast może wyglądać recykling w przypadku ogniw perowskitowych, które są wytwarzanie poprzez osadzanie warstw z roztworu.
Czytaj też: Rekordowy recykling paneli słonecznych. Ten genialny wynik uzyskano w wyjątkowych okolicznościach
Naukowcy z Uniwersytetu Friedricha-Alexandra oraz z Instytutu Helmholtza w Erlangen-Norymberdze (Niemcy) wyszli z propozycją selektywnego rozpuszczania perowskitów warstwa po warstwie. Z ich metodą możemy zapoznać się w artykule na łamach czasopisma naukowego Energy and Environmental Science.
Recykling ogniw perowskitowych poprzez zastosowanie rozpuszczalnika
Technika polega na odzyskiwaniu surowców z każdej warstwy perowskitowego ogniwa słonecznego bazującego na absorberze MAPbI3. Podczas jej stosowania używa się różnego rodzaju rozpuszczalników, które usuwają poszczególne warstwy. Następnie prace laboratoryjne sprowadzają się do oczyszczenia lub modyfikacji danych surowców wtórnych celem przywrócenia ich jakości.
Czytaj też: Recykling akumulatorów do elektryków na najwyższym poziomie. Te elementy zyskają drugie życie
Badacze twierdzą, że w ten sposób udaje się odzyskać aż 99,97 proc. masy. W przyszłości może to sprawić, że zamiast wyrzucać stare ogniwa, oddamy je do recyklingu, a następnie ze surowców wtórnych zostaną skonstruowane nowe urządzenia fotowoltaiczne. Autorzy badań postanowili sprawdzić w praktyce, czy odzyskane za pomocą rozpuszczalników materiały nadają się do ponownego użycia.
Zbudowali oni kilka partii ogniw słonecznych. Niektóre w całości zostały skonstruowane z surowców wtórnych, inne tylko częściowo. Bez względu na ilość zastosowanych materiałów z odzysku nowe ogniwa prezentowały wydajność podobną do tej w przypadku modułów powstałych z surowców pierwotnych.
Czytaj też: Rewolucyjna metoda na recykling elektroniki. Koniec z rozkradaniem zasobów Ziemi
Taki recykling pozwoli nie tylko na zmniejszenie presji na pozyskiwanie surowców z rynku pierwotnego, ale również znacznie obniży koszty finansowe produkcji. Uczeni oszacowali, że na poziomie laboratoryjnym można zmniejszyć koszty materiałów nawet o 63,7 proc., a w produkcji przemysłowe o 61,4 proc. Ponadto zwrócono szczególną uwagę na szkło z warstwą ITO (tlenku indu i cyny), którego recykling powinien mieć największy priorytet w dalszych badaniach. Warstwa ta stanowi większość masy ogniwa oraz generuje największe koszty produkcyjne.
